抗腫瘤蛋白質(zhì)研究進(jìn)展

王 璐 侯盼盼 彭 媛 婁曉月 陳 思

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453003；2.四平市市場(chǎng)監(jiān)督管理局 吉林四平 136000)

隨著社會(huì)發(fā)展的加速，人們的生活節(jié)奏、飲食習(xí)慣發(fā)生了極大的改變。腫瘤發(fā)病率日益嚴(yán)重，已躍居為人類第一致死病因，對(duì)腫瘤的防治提出了新的挑戰(zhàn)。腫瘤是細(xì)胞異常增生并侵潤(rùn)轉(zhuǎn)移至其他部位，侵害機(jī)體重要器官進(jìn)而引起衰竭，直至死亡的發(fā)生。而蛋白質(zhì)（protein）是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物，生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者。在免疫反應(yīng)、物質(zhì)代謝調(diào)控、基因表達(dá)調(diào)控等諸多方面都需要蛋白質(zhì)的參與。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，植物蛋白、動(dòng)物蛋白、人工合成蛋白的抗腫瘤作用成為研究熱點(diǎn)。蛋白質(zhì)對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移的作用，是否比化學(xué)治療和放射治療更安全、更有效，成為人類治療和防止腫瘤擴(kuò)散的新思路。因此，本文對(duì)蛋白質(zhì)的抗腫瘤作用進(jìn)行綜述，以期為抗腫瘤蛋白的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供理論依據(jù)。

一、天然抗腫瘤蛋白

（一）植物蛋白

天花粉蛋白是一種I型核糖體失活蛋白，可以對(duì)人肺癌A549細(xì)胞有較好的增殖抑制作用和誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)[1]。研究表明，天花粉蛋白可以影響子宮頸癌HeLa細(xì)胞和宮頸癌Caski細(xì)胞基因的表達(dá)，發(fā)揮抑腫瘤細(xì)胞作用[2][3]。天花粉蛋白可以有效抑制黑色素瘤細(xì)胞和結(jié)腸癌SW620細(xì)胞的增殖、黏附和遷移，可以有效防止惡性腫瘤擴(kuò)散[4]。

應(yīng)用蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)，從冬葵子中獲得具抗腫瘤活性的單一蛋白，命名為MSP[5]。研究表明，MSP通過(guò)下調(diào)c-Myc、Cyclin D1、P-Rb蛋白的表達(dá)將癌細(xì)胞DLD1和T24細(xì)胞周期阻滯在G1期抑制細(xì)胞增殖，但對(duì)FHC人正常上皮細(xì)胞周期影響不顯著。

（二）動(dòng)物蛋白

從中華地真鱉中分離純化得到的纖溶活性蛋白EFP對(duì)人肺癌細(xì)胞A549有明顯的抑制作用和誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)，還可以使細(xì)胞周期改變[6]。黎子蔚等[7]研究了EFP對(duì)小鼠S180腹水瘤細(xì)胞的抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：EFP對(duì)腫瘤細(xì)胞有一定的抑制作用。劉浩等[8]研究證明EFP對(duì)荷S180和H22小鼠腫瘤都有較好的抑制作用。

劉兵等[9]從少棘蜈蚣中得到的一種絲氨酸蛋白酶類可抑制人舌癌Tea-8113細(xì)胞的增殖。

（三）菌物蛋白

茶樹菇中分離得到蛋白質(zhì)組分Yt在體內(nèi)具有顯著的抗腫瘤活性，可使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獲得腫瘤免疫記憶功能，且不損害正常細(xì)胞，可作為抗腫瘤疫苗佐劑[10]。研究人員還發(fā)現(xiàn)，從茶樹菇中分離得到的一種植物凝集素類蛋白—ALL（Agrocybe aegerita lectin）對(duì)多種類型的腫瘤都有抑制作用[11]。

滑子蘑中可分離出同時(shí)具有抗氧化活性、脫氧核糖核酸酶活性的抗腫瘤蛋白——PNAP，可誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞MCF-7和Hela細(xì)胞凋亡[12]。

香茹C91-3菌絲體發(fā)酵液中提取分離得到一個(gè)分子量為26kDa的蛋白LFP91-3A2，通過(guò)MTT、流式細(xì)胞術(shù)、倒置顯微鏡和透射電鏡法檢測(cè)LFP91-3A2在體外對(duì)H22（小鼠肝癌細(xì)胞）、S180（小鼠肉瘤細(xì)胞）和A549（人肺癌細(xì)胞）的抗腫瘤活性，研究表明LFP91-3A2可抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡[13]。

鐘民濤等從香菇C91-3菌絲發(fā)酵液中提取出一種混合蛋白——香菇C91-3菌絲發(fā)酵蛋白（LFP91-3），對(duì)H22荷瘤小鼠和體外培養(yǎng)的H22細(xì)胞進(jìn)行研究，結(jié)果表明LFP91-3在體內(nèi)、體外均可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。LFP91-3粗蛋白中分離純化得到了一種含糖蛋白，研究發(fā)現(xiàn)該蛋白可抑制S180細(xì)胞生長(zhǎng)增殖誘導(dǎo)其凋亡[15]。

（四）藻類蛋白

藻紅蛋白、藻藍(lán)蛋白均為光和色素蛋白，光和色素可以作為光敏劑通過(guò)介導(dǎo)光動(dòng)力療法對(duì)腫瘤進(jìn)行治療。研究表明，藻藍(lán)蛋白可以作為光敏劑通過(guò)介導(dǎo)光動(dòng)力療法來(lái)殺傷乳腺癌MCF-7細(xì)胞，從而達(dá)到抗腫瘤的目的。李春霞[16]研究發(fā)現(xiàn)藻紅蛋白可以作為光敏劑，通過(guò)光動(dòng)力療法明顯抑制人肝癌BEL-7402細(xì)胞生長(zhǎng)增殖[17]。藻紅蛋白能提高H22荷瘤小鼠細(xì)胞免疫功能，藻藍(lán)蛋白聯(lián)合全反式維甲酸可以誘導(dǎo)人宮頸癌HeLa細(xì)胞凋亡[18]。研究人員還從有毒的微囊藻屬中分離得到一種光和色素蛋白MC-PC，它可以抑制肝癌細(xì)胞（HepG-2）增殖并誘導(dǎo)其凋亡[19]。

（五）食物蛋白

小麥胚芽水溶性提取物中分離出一種抗腫瘤蛋白WGWSP11，抑制乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB231、人胃癌細(xì)胞株SGC-7901和人結(jié)腸癌細(xì)胞株HT-29的生長(zhǎng)增殖，其中對(duì)MDAMB231抑制作用最顯著，引起MDA-MB231凋亡的途徑可能是將細(xì)胞阻滯在G0/G1期、降解DNA片段和引起了Caspase依賴型細(xì)胞色素c的釋放，且對(duì)正常細(xì)胞毒性作用很小[20]。研究中也證明了小麥胚芽水溶性提取物對(duì)人乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB231細(xì)胞生長(zhǎng)有明顯的抑制效應(yīng)[21]。

首次從小米米糠中分離純化得到具有抗腫瘤活性的蛋白，稱為FMB，研究表明，F(xiàn)MB可抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞株DLD1和人宮頸癌細(xì)胞株HeLa的增殖和誘導(dǎo)其凋亡，其中對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞作用顯著，而對(duì)正常肝細(xì)胞株HL-7702無(wú)明顯抑制作用[22]?？嗍w麥中提取出蛋白質(zhì)—TBWSP31可抑制Bcap37乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)增殖誘導(dǎo)其凋亡[23]。

富校軼等[24]以S-180荷瘤小鼠為模型對(duì)大豆乳清蛋白的體內(nèi)抗腫瘤作用進(jìn)行研究，并對(duì)肝癌細(xì)胞HepG-2進(jìn)行了體外抗腫瘤研究，結(jié)果均表明大豆乳清蛋白具有明顯的抗腫瘤活性。王菲等[25]研究了小黑豆乳清蛋對(duì)S-180腫瘤細(xì)胞的作用，結(jié)果表明小黑豆乳清蛋白可顯著抑制S-180細(xì)胞增殖。

謝捷明等[26]研究證明南瓜蛋白可抑制人胰腺癌BxPC-3、CFPAC-1細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，且吉非替尼與南瓜蛋白聯(lián)合用藥具有協(xié)同作用。劉庭波等[27]證明了南瓜蛋白通過(guò)抑制骨髓瘤細(xì)胞系RPMI8226 Notch信號(hào)表達(dá)，抑制其生長(zhǎng)增殖。

尹麗慧等[28]研究苦瓜中的一種I型核糖體失活蛋白-苦瓜蛋白時(shí)，發(fā)現(xiàn)其可以誘導(dǎo)人慢性粒細(xì)胞白血病耐藥細(xì)胞株K562/A02的凋亡，部分逆轉(zhuǎn)耐藥細(xì)胞的凋亡耐受。

二、人工半合成抗腫瘤蛋白

隨著基因工程、分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在天然抗腫瘤蛋白基礎(chǔ)上進(jìn)行人工改造，得到了一系列人工半合成抗腫瘤蛋白。主要通過(guò)對(duì)天然蛋白進(jìn)行有目的改造，增強(qiáng)其抗腫瘤活性；對(duì)兩種以上具有不同功能的蛋白質(zhì)進(jìn)行融合，合成藥效更強(qiáng)、不良反應(yīng)更少，甚至能達(dá)到對(duì)惡性腫瘤的靶向治療；將一些抗腫瘤類藥物與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生藥效的協(xié)同。科研人員根據(jù)蛋白種類的不同選擇不同的表達(dá)載體，對(duì)蛋白進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，彌補(bǔ)天然蛋白產(chǎn)量上的不足。

呂強(qiáng)[29]從苦瓜中提取分離到具有抗腫瘤作用的大分子單鏈I型核糖體失活蛋白MAP30，將穿膜能力強(qiáng)的HBD與穿膜能力弱的MAP30融合，得到重組蛋白rMAP30、rMAP30-HBD，通過(guò)體外的MTT細(xì)胞毒性試驗(yàn)和Annexin V-FITC流式凋亡實(shí)驗(yàn)、體內(nèi)Hela細(xì)胞裸鼠腫瘤模型實(shí)驗(yàn)，證明了HBD融合方法的有效性，增強(qiáng)了MAP30的抗腫瘤作用。

李星云等[14]采用質(zhì)譜分析鑒定LFP91-3A2酶切肽段，利用擴(kuò)增技術(shù)獲得其基因序列，可對(duì)蛋白進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，彌補(bǔ)天然蛋白產(chǎn)量上的不足并為克隆、基因重組、體外表達(dá)奠定基礎(chǔ)。

李慧萍[30]對(duì)旋毛蟲A200711蛋白進(jìn)行克隆表達(dá)后研究其抗腫瘤作用，發(fā)現(xiàn)A200711蛋白可以抑制肝癌細(xì)胞H7402體外及裸鼠皮下種植瘤的生長(zhǎng)增殖，對(duì)H7702（人正常肝細(xì)胞）的生長(zhǎng)無(wú)影響；與陽(yáng)性藥順鉑相比，A200711蛋白對(duì)細(xì)胞毒性小、藥效較溫和。

三、結(jié)語(yǔ)與展望

抗腫瘤蛋白的研究中以天然來(lái)源的研究更為廣泛。主要包括：植物中的核糖體失活蛋白，動(dòng)物中提取的纖溶活性蛋白，真菌中提取的活性蛋白，海洋藻類植物中提取的光和色素蛋白，豆類中提取的乳清蛋白，谷物中提取的蛋白。

隨著基因工程及分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們通過(guò)構(gòu)建真核和原核表達(dá)系統(tǒng)提高天然蛋白產(chǎn)量或者對(duì)天然蛋白進(jìn)行改造，進(jìn)行蛋白的人工合成。改造思路主要從以下五個(gè)方面進(jìn)行：1.增加天然抗腫瘤蛋白活性；2.降低抗腫瘤蛋白對(duì)正常細(xì)胞的毒性；3.把可以作為“彈藥”的抗腫瘤活性物質(zhì)與可以具有“靶向作用”的活性物質(zhì)融合；4.可以透過(guò)細(xì)胞膜的蛋白與較難進(jìn)入細(xì)胞的抗腫瘤蛋白進(jìn)行融合；5.重組具有協(xié)同抗腫瘤作用的蛋白。

綜上所述，降低蛋白質(zhì)類藥物的細(xì)胞毒性、減少高效的蛋白質(zhì)藥物在代謝途徑中的損耗、增強(qiáng)蛋白質(zhì)類藥物靶向性是進(jìn)行蛋白質(zhì)改造的總方針。未來(lái)人工合成抗腫瘤蛋白應(yīng)同時(shí)具備：活性強(qiáng)、藥效高、毒性小、具有靶向性的特點(diǎn)。本文對(duì)天然抗腫瘤蛋白和人工半合成抗腫瘤蛋白的研究方向進(jìn)行綜述，以期為蛋白質(zhì)在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用提供思路。