抗腫瘤抗生素

1、一些常見抗腫瘤藥物對(duì)一些常見抗腫瘤藥物對(duì)dnadna作用的順序特異性作用的順序特異性 藥物名稱藥物名稱作用后的產(chǎn)物作用后的產(chǎn)物dnadna作用靶序列作用靶序列嵌入型藥物：嵌入型藥物：柔紅霉素柔紅霉素/ /阿霉素阿霉素柔紅霉素柔紅霉素/ /阿霉素阿霉素wp401wp401阿克拉霉素阿克拉霉素諾加霉素諾加霉素放線菌素放線菌素d d 非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物g-n2g-n2位加合物位加合物g-n2g-n2位加合物位加合物非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物非共價(jià)型復(fù)合物 cgcg（a/ta/t）cgccgccggcggcgcg（a/ta/t）（c/tc/t）g

2、ggcgc或或gtgt雙嵌入型藥物：雙嵌入型藥物：丙霉素丙霉素刺霉素刺霉素 復(fù)合物復(fù)合物復(fù)合物復(fù)合物 （a/ta/t）cgcg（a/ta/t）（a/ta/t）cgcg（a/ta/t）小溝結(jié)合物小溝結(jié)合物偏端霉素偏端霉素a a倍癌霉素倍癌霉素 復(fù)合物復(fù)合物a-n3a-n3加合物加合物 5 5（a/ta/t）bpbp4 4（a/ta/t）bpbp共價(jià)結(jié)合型藥物：共價(jià)結(jié)合型藥物：光神霉素光神霉素絲裂霉素絲裂霉素c c g-n2g-n2位加合物位加合物在兩個(gè)在兩個(gè)g-n2g-n2位間交聯(lián)位間交聯(lián) cgcg富含富含g g區(qū)區(qū)dnadna斷裂藥物：斷裂藥物：博萊霉素博萊霉素培洛霉素培洛霉素 h h斷裂斷裂

3、h4h4斷裂斷裂 gtgt，gcgcgtgt，gcgc一些作用于一些作用于dnadna鳥嘌呤鳥嘌呤n2n2的抗腫的抗腫瘤抗生素的機(jī)制瘤抗生素的機(jī)制 a a：柔紅霉素：柔紅霉素/ /阿霉素；阿霉素；b b：cyanomorpholinylcyanomorpholinyl 阿霉素；阿霉素；c c：barminomycinbarminomycin，次紅霉素；，次紅霉素；d d：恩霉素；：恩霉素；e e：絲裂霉素；：絲裂霉素；f f： ecteinascidinecteinascidin，etet dnadna的立體模型（的立體模型（a a），以及一些藥物），以及一些藥物對(duì)對(duì)dnadna小溝處堿基的作

4、用模式（小溝處堿基的作用模式（b b） 從廣義的角度看，從廣義的角度看，dnadna可以看作是抗腫瘤藥物的大分子受體，而大可以看作是抗腫瘤藥物的大分子受體，而大多數(shù)抗腫瘤藥物對(duì)多數(shù)抗腫瘤藥物對(duì)dnadna的攻擊是其小溝部分。的攻擊是其小溝部分。 http:/ 蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素-一、柔紅霉素和阿霉素一、柔紅霉素和阿霉素 阿克拉霉素阿克拉霉素a a和和b b的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)結(jié)構(gòu) 柔紅霉素和阿霉素的作用機(jī)制柔紅霉素和阿霉素的作用機(jī)制n對(duì)柔紅霉素和阿霉素的作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，其與對(duì)柔紅霉素和阿霉素的作用機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，其與dnadna的嵌入的嵌入形成形成2 2：1 1的的dnr-cgt

5、acgdnr-cgtacg復(fù)合物復(fù)合物，并確定，并確定了蒽環(huán)類抗生素結(jié)構(gòu)中的三個(gè)功能部分：了蒽環(huán)類抗生素結(jié)構(gòu)中的三個(gè)功能部分：n1 1）嵌入（環(huán)）嵌入（環(huán)b-db-d）；）；n2 2）a a環(huán)的錨鏈（如環(huán)的錨鏈（如c9-ohc9-oh）；）；n3 3）氨基糖）氨基糖; ;n每一部分對(duì)生物學(xué)功能起著重要的作用。每一部分對(duì)生物學(xué)功能起著重要的作用。n另外一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是：甲醛分子能夠使這類藥另外一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是：甲醛分子能夠使這類藥物將藥物分子中柔毛霉胺的物將藥物分子中柔毛霉胺的n3n3與與dnadna分子中鳥嘌呤分子中鳥嘌呤n2n2進(jìn)行共價(jià)結(jié)合進(jìn)行共價(jià)結(jié)合. . 由甲醛分子介導(dǎo)的由甲醛分子介導(dǎo)的

6、2 2：1 dnr-cgcgcg1 dnr-cgcgcg共價(jià)復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)共價(jià)復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu) 箭頭所示為甲醛分子介導(dǎo)的共價(jià)交鏈。箭頭所示為甲醛分子介導(dǎo)的共價(jià)交鏈。a a：從：從dnadna小溝所示；小溝所示；b b：從：從dnadna大溝所示。大溝所示。 另外一個(gè)蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素諾加霉素（另外一個(gè)蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素諾加霉素（nogalamycinnogalamycin，ngng），它對(duì)），它對(duì)dnadna的嵌入模式跨越小溝和大溝的嵌入模式跨越小溝和大溝. . 圖中紅色所示為諾加霉素分子中的圖中紅色所示為諾加霉素分子中的nogalosenogalose部分，部分，其嵌入在其嵌入在dnadn

7、a小溝中；圖中紫色所示為諾加霉素分小溝中；圖中紫色所示為諾加霉素分子中的氨基葡萄糖部分，其嵌入在子中的氨基葡萄糖部分，其嵌入在dnadna大溝中；金大溝中；金黃色所示為諾加霉素的甙元部分。黃色所示為諾加霉素的甙元部分。 二、雙嵌入類化合物二、雙嵌入類化合物n對(duì)柔紅霉素的結(jié)構(gòu)改造，合成了雙柔紅霉素類對(duì)柔紅霉素的結(jié)構(gòu)改造，合成了雙柔紅霉素類化合物化合物wp631wp631和和wp652wp652，其具有比柔紅霉素和阿，其具有比柔紅霉素和阿霉素更強(qiáng)的生物活性（化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖所示）。霉素更強(qiáng)的生物活性（化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖所示）。n這兩種雙柔紅霉素類化合物嵌入這兩種雙柔紅霉素類化合物嵌入dnadna的模式不同：

8、的模式不同：wp631wp631優(yōu)先嵌入到具有優(yōu)先嵌入到具有cg(a/t)(a/t)cgcg(a/t)(a/t)cg的一個(gè)六的一個(gè)六核苷的順序中，并在兩個(gè)甙元之間包裹四個(gè)堿核苷的順序中，并在兩個(gè)甙元之間包裹四個(gè)堿基對(duì)；而基對(duì)；而wp652wp652與一個(gè)四核苷順序結(jié)合，如與一個(gè)四核苷順序結(jié)合，如pygtpupygtpu。 雙柔紅霉素類化合物雙柔紅霉素類化合物wp631wp631和和wp652wp652的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)結(jié)構(gòu) 雙柔紅霉素類化合物與雙柔紅霉素類化合物與dnadna的結(jié)合模型的結(jié)合模型 a a：wp631-acgtacgtwp631-acgtacgt復(fù)合物；復(fù)合物；b b：wp652-

9、tgtacawp652-tgtaca復(fù)合物復(fù)合物丙霉素丙霉素a a和刺霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和刺霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu) 丙霉素丙霉素a a與與dnadna的嵌入模式的嵌入模式 三、蒽環(huán)類抗生素的其他一些作用機(jī)制三、蒽環(huán)類抗生素的其他一些作用機(jī)制n一般地，蒽環(huán)類抗生素對(duì)一般地，蒽環(huán)類抗生素對(duì)dnadna和和rnarna具有較高的親具有較高的親和力，因此認(rèn)為這類抗生素通過(guò)將其分子非極性和力，因此認(rèn)為這類抗生素通過(guò)將其分子非極性插入到插入到dnadna雙螺旋的堿基來(lái)發(fā)揮抗腫瘤的作用，故雙螺旋的堿基來(lái)發(fā)揮抗腫瘤的作用，故也稱之為如上所述的嵌入型也稱之為如上所述的嵌入型dnadna結(jié)合機(jī)制。結(jié)合機(jī)制。n但根據(jù)對(duì)這類抗生

10、素的結(jié)構(gòu)、理化特性和毒副作但根據(jù)對(duì)這類抗生素的結(jié)構(gòu)、理化特性和毒副作用的研究，發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)重要的作用機(jī)制用的研究，發(fā)現(xiàn)還有一個(gè)重要的作用機(jī)制：線粒：線粒體作為亞細(xì)胞作用靶位。體作為亞細(xì)胞作用靶位。n其可能通過(guò)以下機(jī)制來(lái)影響線粒體。其可能通過(guò)以下機(jī)制來(lái)影響線粒體。1 1、與脂質(zhì)的親和力、與脂質(zhì)的親和力n對(duì)這類抗腫瘤抗生素心臟毒性的研究表明：其細(xì)對(duì)這類抗腫瘤抗生素心臟毒性的研究表明：其細(xì)胞毒性的主要作用靶位是線粒體膜。胞毒性的主要作用靶位是線粒體膜。n在線粒體的內(nèi)膜富含心磷脂（在線粒體的內(nèi)膜富含心磷脂（cardiolipincardiolipin，clcl），），阿霉素與這種物質(zhì)的親和力比磷脂酸高

11、阿霉素與這種物質(zhì)的親和力比磷脂酸高8080倍。倍。 n在線粒體膜上存在有很多具有一定功能的酶，如在線粒體膜上存在有很多具有一定功能的酶，如nadhnadh脫氫酶、細(xì)胞色素脫氫酶、細(xì)胞色素c c氧化酶和細(xì)胞色素氧化酶和細(xì)胞色素c c還原還原酶等，這些酶功能的正常發(fā)揮需要一定量的心磷酶等，這些酶功能的正常發(fā)揮需要一定量的心磷脂。脂。n因此，當(dāng)蒽環(huán)類抗生素與膜上的心磷脂結(jié)合后，因此，當(dāng)蒽環(huán)類抗生素與膜上的心磷脂結(jié)合后，就在不同程度上影響了這些酶的功能，這就是所就在不同程度上影響了這些酶的功能，這就是所謂的群集活性（謂的群集活性（clustering activityclustering activi

12、ty）。）。 阿霉素的群集活性，即其與心磷脂結(jié)合后影響線粒體復(fù)合物阿霉素的群集活性，即其與心磷脂結(jié)合后影響線粒體復(fù)合物i iiiiiii，其，其作用模式可以是：阿霉素心磷脂（雙磷脂酰甘油）復(fù)合物與酶促?gòu)?fù)合作用模式可以是：阿霉素心磷脂（雙磷脂酰甘油）復(fù)合物與酶促?gòu)?fù)合物物i iiiiiii移動(dòng)在一起（移動(dòng)在一起（a a）；也可以是：阿霉素心磷脂（雙磷脂酰甘油）；也可以是：阿霉素心磷脂（雙磷脂酰甘油）復(fù)合物與酶促?gòu)?fù)合物復(fù)合物與酶促?gòu)?fù)合物i iiiiiii分開（分開（b b）。這兩種情況下，酶活性都受到抑）。這兩種情況下，酶活性都受到抑制。制。2 2、鈣濃度與膜去極化、鈣濃度與膜去極化n體外研究表明：

13、在一定的鈣濃度下，線粒體起著體外研究表明：在一定的鈣濃度下，線粒體起著鈣儲(chǔ)存的作用從細(xì)胞質(zhì)收集，蒽環(huán)類抗生素具有鈣儲(chǔ)存的作用從細(xì)胞質(zhì)收集，蒽環(huán)類抗生素具有影響穩(wěn)態(tài)鈣濃度的作用。影響穩(wěn)態(tài)鈣濃度的作用。n這種作用模式使阿霉素保持為一種弱的氧化劑，這種作用模式使阿霉素保持為一種弱的氧化劑，來(lái)氧化蛋白質(zhì)上關(guān)鍵的巰基（這種蛋白為鈣離子來(lái)氧化蛋白質(zhì)上關(guān)鍵的巰基（這種蛋白為鈣離子傳運(yùn)通道或孔）。確實(shí)，巰基還原劑能夠保護(hù)鈣傳運(yùn)通道或孔）。確實(shí)，巰基還原劑能夠保護(hù)鈣離子外排。離子外排。n 蒽環(huán)類抗生素對(duì)鈣穩(wěn)態(tài)影響的分子機(jī)制似乎蒽環(huán)類抗生素對(duì)鈣穩(wěn)態(tài)影響的分子機(jī)制似乎又是自由基調(diào)節(jié)機(jī)制。自由基也損壞通過(guò)肌質(zhì)網(wǎng)又是自

14、由基調(diào)節(jié)機(jī)制。自由基也損壞通過(guò)肌質(zhì)網(wǎng)對(duì)鈣的收集。對(duì)鈣的收集。3 3、金屬離子的絡(luò)合、金屬離子的絡(luò)合n實(shí)驗(yàn)表明：在有實(shí)驗(yàn)表明：在有dnadna存在時(shí)，存在時(shí)，adradrfefe3 3復(fù)合物顯著地復(fù)合物顯著地刺激從刺激從h2o2h2o2產(chǎn)生羥基自由基。這與觀察到的產(chǎn)生羥基自由基。這與觀察到的adr-feadr-fe鰲鰲合物與合物與dnadna形成穩(wěn)定的三元復(fù)合物相一致，這種三元復(fù)形成穩(wěn)定的三元復(fù)合物相一致，這種三元復(fù)合物本身就是一種活化的氧化還原催化劑。合物本身就是一種活化的氧化還原催化劑。nadr-feadr-fe3 3復(fù)合物存在的情況下，自由基的形成也對(duì)真復(fù)合物存在的情況下，自由基的形成也對(duì)

15、真核細(xì)胞血影膜（核細(xì)胞血影膜（ghost membranceghost membrance）進(jìn)行氧化破壞。）進(jìn)行氧化破壞。ngiannigianni等的研究表明：等的研究表明：ard-feard-fe3 3復(fù)合物的循環(huán)降低分復(fù)合物的循環(huán)降低分子氧。隨著子氧。隨著fefe3 3 還原成還原成fefe2 2，形成一種阿霉素自由，形成一種阿霉素自由基，其可能介導(dǎo)藥物的毒性作用?；淇赡芙閷?dǎo)藥物的毒性作用。 阿霉素與一種普通金屬離子之間形成阿霉素與一種普通金屬離子之間形成的雙復(fù)合物（的雙復(fù)合物（a a）和單復(fù)合物（）和單復(fù)合物（b b） 4 4、自由基的誘導(dǎo)、自由基的誘導(dǎo)n在在19701970年至年

16、至19801980年間，人們開始認(rèn)識(shí)到阿霉素的年間，人們開始認(rèn)識(shí)到阿霉素的心臟毒性并非其本身的結(jié)構(gòu)所致，而是由于在體心臟毒性并非其本身的結(jié)構(gòu)所致，而是由于在體內(nèi)被還原成為半醌自由基。內(nèi)被還原成為半醌自由基。n該自由基在厭氧條件下相當(dāng)不穩(wěn)定，它很容易地該自由基在厭氧條件下相當(dāng)不穩(wěn)定，它很容易地將氧還原成為超氧化物，超氧化物離子可以進(jìn)一將氧還原成為超氧化物，超氧化物離子可以進(jìn)一步使脂質(zhì)過(guò)氧化。超氧化物將啟動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生活步使脂質(zhì)過(guò)氧化。超氧化物將啟動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生活性性.oh.oh和和h2o2h2o2的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)。這些自由基都涉及的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)。這些自由基都涉及到對(duì)細(xì)胞的損傷，包括到對(duì)細(xì)胞的損傷，包括dn

17、adna的斷裂、的斷裂、dnadna蛋白的蛋白的交鏈，以及蛋白質(zhì)的破壞。交鏈，以及蛋白質(zhì)的破壞。n由于心臟組織中基本不存在具有解毒作用的酶類，由于心臟組織中基本不存在具有解毒作用的酶類，因此，其毒性往往比其他組織要大。另外，蒽環(huán)因此，其毒性往往比其他組織要大。另外，蒽環(huán)的氧化還原循環(huán)抑制了谷光苷肽超氧酶的活性的氧化還原循環(huán)抑制了谷光苷肽超氧酶的活性. 蒽環(huán)類氧化還原循環(huán)以及由此產(chǎn)生自由基的過(guò)程蒽環(huán)類氧化還原循環(huán)以及由此產(chǎn)生自由基的過(guò)程 多重作用機(jī)制多重作用機(jī)制: :n蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素進(jìn)入胞內(nèi)與線粒體發(fā)生交互蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素進(jìn)入胞內(nèi)與線粒體發(fā)生交互作用后，引起一系列的生物學(xué)效應(yīng)：作用后，引起

18、一系列的生物學(xué)效應(yīng)：n一是導(dǎo)致細(xì)胞色一是導(dǎo)致細(xì)胞色c c的釋放，其誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生調(diào)亡；的釋放，其誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生調(diào)亡；n二是產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化、二是產(chǎn)生自由基，導(dǎo)致脂質(zhì)過(guò)氧化、dnadna斷裂和斷裂和蛋白質(zhì)破壞，以及鈣離子釋放；蛋白質(zhì)破壞，以及鈣離子釋放；n三是與金屬離子形成復(fù)合物，導(dǎo)致自由基的產(chǎn)生；三是與金屬離子形成復(fù)合物，導(dǎo)致自由基的產(chǎn)生；n四是與脂質(zhì)發(fā)生交互作用，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的改變和四是與脂質(zhì)發(fā)生交互作用，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)的改變和某些酶的抑制；某些酶的抑制；n五是抑制某些酶的活性。五是抑制某些酶的活性。 蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素的生物學(xué)效應(yīng)和分子作用機(jī)制蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素的生物學(xué)效應(yīng)和分子作用機(jī)制

19、第二節(jié)第二節(jié) 絲裂霉素絲裂霉素c cn絲裂霉素是一類強(qiáng)效抗生素，于絲裂霉素是一類強(qiáng)效抗生素，于19501950年由日本微年由日本微生物學(xué)家從生物學(xué)家從streptomyces caesoitosusstreptomyces caesoitosus的發(fā)酵的發(fā)酵培養(yǎng)物中發(fā)現(xiàn)。其家族成員之一絲裂霉素培養(yǎng)物中發(fā)現(xiàn)。其家族成員之一絲裂霉素c c（mitomycinmitomycin c c，mcmc）。）。n由于絲裂霉素由于絲裂霉素c c對(duì)實(shí)體瘤具有廣譜的抗腫瘤活性，對(duì)實(shí)體瘤具有廣譜的抗腫瘤活性，已于上世紀(jì)已于上世紀(jì)6060年代被用于臨床癌癥化療。年代被用于臨床癌癥化療。nmcmc是乳房、肺，前列腺癌癥

20、聯(lián)合化療的一種重要是乳房、肺，前列腺癌癥聯(lián)合化療的一種重要藥物，也是少數(shù)幾種有效的抗結(jié)腸癌藥物之一，藥物，也是少數(shù)幾種有效的抗結(jié)腸癌藥物之一，并且是治療表皮膀胱癌所選擇的藥物之一和單一并且是治療表皮膀胱癌所選擇的藥物之一和單一治療非小細(xì)胞型肺癌的最具活性的藥物治療非小細(xì)胞型肺癌的最具活性的藥物。 絲裂霉素類的化學(xué)結(jié)構(gòu)絲裂霉素類的化學(xué)結(jié)構(gòu) 一、絲裂霉素通過(guò)與一、絲裂霉素通過(guò)與dnadna交聯(lián)，作為一種交聯(lián)，作為一種強(qiáng)效的細(xì)胞毒損傷物質(zhì)強(qiáng)效的細(xì)胞毒損傷物質(zhì)n早期的分子藥物學(xué)關(guān)于早期的分子藥物學(xué)關(guān)于mcmc的研究揭示了這類抗腫瘤抗生素的研究揭示了這類抗腫瘤抗生素的一種特殊能力：的一種特殊能力：mcm

21、c和該族化合物的其它成員能夠使和該族化合物的其它成員能夠使dnadna鏈產(chǎn)生交聯(lián)。鏈產(chǎn)生交聯(lián)。n盡管盡管dnadna被一些簡(jiǎn)單的化學(xué)合成雙功能烷化劑交聯(lián)的現(xiàn)象被一些簡(jiǎn)單的化學(xué)合成雙功能烷化劑交聯(lián)的現(xiàn)象提早兩年已被發(fā)現(xiàn)，但絲裂霉素卻是具有這種功能的唯一提早兩年已被發(fā)現(xiàn)，但絲裂霉素卻是具有這種功能的唯一一種天然抗生素。一種天然抗生素。n關(guān)于絲裂霉素具有這種烷化作用的證據(jù)已被確證。例如：關(guān)于絲裂霉素具有這種烷化作用的證據(jù)已被確證。例如：伴隨著交聯(lián)，藥物分子只結(jié)合在一條伴隨著交聯(lián)，藥物分子只結(jié)合在一條dnadna鏈上。鏈上。n絲裂霉素主要是作為一種絲裂霉素主要是作為一種dnadna復(fù)制抑制劑而發(fā)揮抗細(xì)

22、胞活復(fù)制抑制劑而發(fā)揮抗細(xì)胞活性已被證實(shí)性已被證實(shí), ,很多證據(jù)揭示，這種抑制基本上是由很多證據(jù)揭示，這種抑制基本上是由mcmc誘導(dǎo)誘導(dǎo)的交聯(lián)造成的。的交聯(lián)造成的。 二、生物還原性藥物活性：二、生物還原性藥物活性：絲裂霉素絲裂霉素c c作為原型起作用作為原型起作用n在在lyerlyer和和szybalskiszybalski的經(jīng)典論文中（的經(jīng)典論文中（19641964）第一次描述了）第一次描述了有關(guān)有關(guān)mcmc分子機(jī)制的另一個(gè)獨(dú)特的特征是：分子機(jī)制的另一個(gè)獨(dú)特的特征是：dnadna交聯(lián)和烷化交聯(lián)和烷化活性需要還原醌活性需要還原醌，這才使得藥物轉(zhuǎn)化為高活性的烷基化形，這才使得藥物轉(zhuǎn)化為高活性的烷基

23、化形式。這種特性被認(rèn)為在癌癥化療中很重要。式。這種特性被認(rèn)為在癌癥化療中很重要。n相對(duì)于生長(zhǎng)在有氧環(huán)境下的細(xì)胞，相對(duì)于生長(zhǎng)在有氧環(huán)境下的細(xì)胞，mcmc和甲基絲裂霉素對(duì)培和甲基絲裂霉素對(duì)培養(yǎng)在缺氧條件下細(xì)胞有選擇性細(xì)胞毒性，這可通過(guò)養(yǎng)在缺氧條件下細(xì)胞有選擇性細(xì)胞毒性，這可通過(guò)o2o2抑制抑制絲裂霉素的還原活性來(lái)解釋。絲裂霉素的還原活性來(lái)解釋。n這些發(fā)現(xiàn)使人們得到這樣一個(gè)假設(shè)：絲裂霉素?fù)碛歇?dú)特的這些發(fā)現(xiàn)使人們得到這樣一個(gè)假設(shè)：絲裂霉素?fù)碛歇?dú)特的抗腫瘤選擇性，即作用于于實(shí)體瘤的缺氧區(qū)，這些區(qū)域通抗腫瘤選擇性，即作用于于實(shí)體瘤的缺氧區(qū)，這些區(qū)域通常對(duì)放射治療和其它需氧治療有抗性。常對(duì)放射治療和其它需氧

24、治療有抗性。 三、由三、由mcmc導(dǎo)致的導(dǎo)致的dnadna烷化和交聯(lián)的機(jī)制烷化和交聯(lián)的機(jī)制n dnadna交聯(lián)劑是癌癥化療藥物的重要成員，最好的交聯(lián)劑是癌癥化療藥物的重要成員，最好的例子是合成藥物苯丁酸氮芥、氮芥、卡氮芥，以例子是合成藥物苯丁酸氮芥、氮芥、卡氮芥，以及環(huán)磷酰胺等。及環(huán)磷酰胺等。n與合成藥物相比，與合成藥物相比，mcmc是這類化合物中唯一的天然是這類化合物中唯一的天然來(lái)源的物質(zhì)，有更復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制。來(lái)源的物質(zhì)，有更復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制。nmcmc的復(fù)雜性提供了很好的機(jī)會(huì)來(lái)研究它的結(jié)構(gòu)、的復(fù)雜性提供了很好的機(jī)會(huì)來(lái)研究它的結(jié)構(gòu)、還原機(jī)制、還原機(jī)制、dnadna損傷、生物

25、活性等與化療效應(yīng)之間損傷、生物活性等與化療效應(yīng)之間的關(guān)系。的關(guān)系。 mcmc的還原活的還原活化途徑以及化途徑以及通過(guò)活化的通過(guò)活化的絲裂霉素對(duì)絲裂霉素對(duì)dnadna進(jìn)行交進(jìn)行交聯(lián)的機(jī)制聯(lián)的機(jī)制 kw-2149kw-2149與與bms-181174bms-181174的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)谷胱苷肽活化的機(jī)制以及經(jīng)谷胱苷肽活化的機(jī)制 fr900482fr900482和和fr66979fr66979的還原活化機(jī)制的還原活化機(jī)制 絲裂霉素絲裂霉素c c與與dnadna單功能和雙功能單功能和雙功能活化形成加合物的機(jī)制活化形成加合物的機(jī)制 由由mcmc在對(duì)在對(duì)dnadna引起交聯(lián)時(shí)的兩步反應(yīng)引起交聯(lián)時(shí)

26、的兩步反應(yīng) 活化形式的活化形式的mcmc中中c-10c-10氧原子與氧原子與dnadna之間的之間的cpgcpg順序特異性的順序特異性的h-h-鍵鍵箭頭指向作為共價(jià)反應(yīng)靶位的鳥嘌呤mcmc單加合物存在下，專為單加合物存在下，專為cg-cgcg-cg序列交聯(lián)序列交聯(lián) 單烷化的單烷化的mc-dnamc-dna加合物模式加合物模式 mcmc在在c4pg5c4pg5中鳥嘌呤中鳥嘌呤g5g5殘基的殘基的n2n2位烷化；通過(guò)位烷化；通過(guò)mcmc分子中分子中c10c10與鳥嘌呤與鳥嘌呤g15g15之間的鍵的作用可以形成交鏈的加合物。之間的鍵的作用可以形成交鏈的加合物。 第三節(jié)第三節(jié) 博萊霉素類抗腫瘤抗生素博

27、萊霉素類抗腫瘤抗生素n一、博萊霉素類抗生素的結(jié)構(gòu)特征一、博萊霉素類抗生素的結(jié)構(gòu)特征n博萊霉素（博萊霉素（bleomycinbleomycin ，blm)blm)是一族具有獨(dú)特是一族具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和作用的廣譜抗菌抗腫瘤抗生素，是日本結(jié)構(gòu)和作用的廣譜抗菌抗腫瘤抗生素，是日本微生物化學(xué)研究所梅澤賓夫首先從輪枝鏈霉菌微生物化學(xué)研究所梅澤賓夫首先從輪枝鏈霉菌( (streptomyces vertillusstreptomyces vertillus ) )中分離到的，屬中分離到的，屬于糖肽類抗生素。于糖肽類抗生素。nblmblm組分繁多，在天然組份中結(jié)構(gòu)衍生物有十幾組分繁多，在天然組份中結(jié)構(gòu)衍生物有十幾

28、個(gè)。個(gè)。 一個(gè)典型的一個(gè)典型的blm-a2blm-a2分子由四部分組成：分子由四部分組成：1 1）末端氨基，參與）末端氨基，參與blmblm與核酸的相互作用；與核酸的相互作用；2 2）bithiazolebithiazole部分，也參與部分，也參與blmblm通過(guò)通過(guò)dnadna小溝與小溝與dnadna結(jié)合；結(jié)合；3 3） 一個(gè)假肽部分，通一個(gè)假肽部分，通過(guò)幾個(gè)配位鍵結(jié)合過(guò)渡態(tài)金屬，與識(shí)別特定過(guò)幾個(gè)配位鍵結(jié)合過(guò)渡態(tài)金屬，與識(shí)別特定dnadna序列有關(guān)；序列有關(guān)；4 4） 一個(gè)多聚糖部分，一個(gè)多聚糖部分，其功能尚待討論。其功能尚待討論。泰萊霉素（泰萊霉素（talisomycintalisomyc

29、in）被稱為第三代博萊霉素，其療效）被稱為第三代博萊霉素，其療效比博萊霉素好，而毒副作用較小。泰萊霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。比博萊霉素好，而毒副作用較小。泰萊霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 nhhnhnnh2onh2nhnhnh2ch3hnoonhhoch3ohohnch3nhnnhnonh2nh2nh2oh2nonsnsronnhohooohohor =oohh2nh3cohr =oohoohohoonh2tallysomycin atallysomycin boh一、博萊霉素類抗生素的作用機(jī)制一、博萊霉素類抗生素的作用機(jī)制n有些抗腫瘤藥物具有斷裂有些抗腫瘤藥物具有斷裂dnadna的功能，其的功能，其中許多是通過(guò)氧

30、化還原系統(tǒng)來(lái)活化這些中許多是通過(guò)氧化還原系統(tǒng)來(lái)活化這些藥物分子，形成具有自由基狀態(tài)的藥物。藥物分子，形成具有自由基狀態(tài)的藥物。n博萊霉素和培洛霉素屬于這類抗腫瘤抗博萊霉素和培洛霉素屬于這類抗腫瘤抗生素。生素。 1 1、博萊霉素金屬、博萊霉素金屬o2 o2 復(fù)合物氧化還原特性復(fù)合物氧化還原特性nblmblm能同時(shí)結(jié)合氧及氧化還原活性過(guò)渡態(tài)金屬離能同時(shí)結(jié)合氧及氧化還原活性過(guò)渡態(tài)金屬離子，如：鐵、鈷、鋅、鎳、銅。子，如：鐵、鈷、鋅、鎳、銅。n這些離子與這些離子與blmblm的假肽部分的幾個(gè)氨基組成螯合的假肽部分的幾個(gè)氨基組成螯合物。物。n這些復(fù)合物中最穩(wěn)定的是與鈷形成的螯合物。這些復(fù)合物中最穩(wěn)定的是

31、與鈷形成的螯合物。六個(gè)配位鍵使結(jié)合不可逆。六個(gè)配位鍵使結(jié)合不可逆。nblm-fe2blm-fe2與與o2o2形成三元加合物，結(jié)合到形成三元加合物，結(jié)合到dnadna上上并在并在fe2fe2氧化為氧化為fe3fe3后對(duì)后對(duì)dnadna脫氧核糖脫氧核糖c4c4位位進(jìn)行親核攻擊。進(jìn)行親核攻擊。 在有氧（在有氧（a a）或無(wú)氧（）或無(wú)氧（b b）情況下，將分別導(dǎo)致）情況下，將分別導(dǎo)致dnadna鏈的切割，鏈的切割，以及在以及在dnadna鏈保持完整的情況下釋放游離堿基和產(chǎn)生一種氧鏈保持完整的情況下釋放游離堿基和產(chǎn)生一種氧化性破壞的糖?；云茐牡奶?。 1 1、博萊霉素金屬、博萊霉素金屬o2 o2 復(fù)合物

32、氧化還原特性復(fù)合物氧化還原特性n與其他金屬離子形成的加合物僅在十分有限與其他金屬離子形成的加合物僅在十分有限的條件下才被激活。而的條件下才被激活。而fe2fe2的再生允許三元的再生允許三元復(fù)合物復(fù)合物blm-fe2+-o2blm-fe2+-o2保持催化活性。據(jù)估計(jì)，保持催化活性。據(jù)估計(jì)，一個(gè)一個(gè)blmblm分子可產(chǎn)生分子可產(chǎn)生8 81010個(gè)個(gè)dnadna裂縫。裂縫。n因此，因此，blmblm可以被看作一個(gè)小的核酸內(nèi)切酶?？梢员豢醋饕粋€(gè)小的核酸內(nèi)切酶。 a a：金屬離子：金屬離子coco（iiiiii）與）與peppep的的結(jié)合模式。結(jié)合模式。來(lái)源于來(lái)源于peppep的的5 5個(gè)氮個(gè)氮供體原子

33、和供體原子和1 1個(gè)氫過(guò)氧化物基團(tuán)個(gè)氫過(guò)氧化物基團(tuán)與鈷以特有的幾何性狀結(jié)合；與鈷以特有的幾何性狀結(jié)合；其赤道面上的配體包括腺嘌呤其赤道面上的配體包括腺嘌呤上的次級(jí)胺、嘧啶上的次級(jí)胺、嘧啶n5n5的的p p、咪唑、咪唑的的n1n1，以及酰胺氮上的，以及酰胺氮上的h h；其軸；其軸向?qū)ο驅(qū)opepcopep的配體為的配體為man-nh2man-nh2和和ho2-ho2-（對(duì)（對(duì)codpepcodpep的配體為的配體為a-nh2a-nh2和和ho2-ho2-）。）。b b：codpepcodpep-cgtacg-cgtacg復(fù)合物的三復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。維結(jié)構(gòu)。紅色的圓球代表鈷離紅色的圓球代表鈷離子

34、；子；codpepcodpep的金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域的金屬結(jié)合結(jié)構(gòu)域在靠近在靠近g8-t9g8-t9的的dnadna小溝中結(jié)合；小溝中結(jié)合；注意注意ho2-ho2-基團(tuán)與基團(tuán)與t9t9的的h4h4鄰近。鄰近。c c：codpepcodpep的嘧啶環(huán)通過(guò)識(shí)別一的嘧啶環(huán)通過(guò)識(shí)別一個(gè)鳥嘌呤堿基的氫鍵與個(gè)鳥嘌呤堿基的氫鍵與g8-c5g8-c5堿堿基對(duì)結(jié)合，形成一個(gè)三聯(lián)體?；鶎?duì)結(jié)合，形成一個(gè)三聯(lián)體。 2 2、與核酸的相互作用，在、與核酸的相互作用，在dnadna上的切割轉(zhuǎn)移性上的切割轉(zhuǎn)移性nblmblm在在gcgc堿基對(duì)的水平上切割堿基對(duì)的水平上切割dnadna。二噻唑和末端。二噻唑和末端氨基部分通過(guò)使氨基部

35、分通過(guò)使blmblm在在dnadna上結(jié)合更穩(wěn)定對(duì)上結(jié)合更穩(wěn)定對(duì)blmblm的的作用機(jī)制起到很大作用，無(wú)論作用機(jī)制起到很大作用，無(wú)論fe2fe2再生的機(jī)制再生的機(jī)制實(shí)際如何，復(fù)合物在初始實(shí)際如何，復(fù)合物在初始gcgc堿基對(duì)水平的時(shí)間比堿基對(duì)水平的時(shí)間比f(wàn)e2fe2再生的必要時(shí)間長(zhǎng)，因?yàn)樵偕谋匾獣r(shí)間長(zhǎng)，因?yàn)閎lmblm經(jīng)?？砂l(fā)起另經(jīng)?？砂l(fā)起另一次對(duì)反鏈一次對(duì)反鏈dnadna上（無(wú)序列特異性位點(diǎn)，根據(jù)第上（無(wú)序列特異性位點(diǎn)，根據(jù)第一切割位點(diǎn)而定一切割位點(diǎn)而定1 1或或-1c-1c）的親核進(jìn)攻。）的親核進(jìn)攻。n這將導(dǎo)致頻繁的雙鏈這將導(dǎo)致頻繁的雙鏈dnadna斷裂：平均一個(gè)雙鏈裂斷裂：平均一個(gè)雙鏈裂

36、為為6 68 8個(gè)個(gè)dnadna單鏈。單鏈。3 3、在染色質(zhì)上的切割特異性、在染色質(zhì)上的切割特異性n在染色質(zhì)水平上，限制因素不是由在染色質(zhì)水平上，限制因素不是由blmblm所識(shí)別的所識(shí)別的gcgc堿基對(duì)，而是藥物對(duì)這些序列的趨近性。已經(jīng)證堿基對(duì)，而是藥物對(duì)這些序列的趨近性。已經(jīng)證實(shí)，實(shí)，blmblm優(yōu)先在活躍的被轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域水平優(yōu)先在活躍的被轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)域水平上切割上切割dnadna；而且，在這些結(jié)構(gòu)域中，優(yōu)先在連接；而且，在這些結(jié)構(gòu)域中，優(yōu)先在連接兩個(gè)相鄰的染色體的兩個(gè)相鄰的染色體的dnadna連接處切割。連接處切割。n當(dāng)染色質(zhì)在當(dāng)染色質(zhì)在dnadna凝膠電泳前經(jīng)過(guò)足夠數(shù)量的凝膠電

37、泳前經(jīng)過(guò)足夠數(shù)量的blmblm處處理后將導(dǎo)致寡核小體梯度的產(chǎn)生。理后將導(dǎo)致寡核小體梯度的產(chǎn)生。n端粒合成序列也可以被端粒合成序列也可以被blmblm切割。切割。4 4、其他核酸的切割、其他核酸的切割nblmblm還可以在一定的部位切割還可以在一定的部位切割rnarna。例如，。例如，blmblm可在一個(gè)特定的位置消化可在一個(gè)特定的位置消化5s rrna5s rrna、酵、酵母母 trnatrna、枯草芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌trnatrna，以及，以及hiv1hiv1的的一個(gè)一個(gè)mrnamrna轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。n總之，總之，blmblm結(jié)合并從單鏈和雙鏈伸長(zhǎng)連接處結(jié)合并從單鏈和雙鏈伸長(zhǎng)連接處

38、破壞這些分子。破壞這些分子。5 5、與蛋白質(zhì)的相互作用，、與蛋白質(zhì)的相互作用，blmblm水解酶水解酶nblmblm水解酶催化水解酶催化blmblm脫氨失活，此酶在動(dòng)物細(xì)胞及酵母脫氨失活，此酶在動(dòng)物細(xì)胞及酵母細(xì)胞內(nèi)都存在。酵母基因序列已經(jīng)測(cè)定，而細(xì)胞內(nèi)都存在。酵母基因序列已經(jīng)測(cè)定，而blmblm水解酶水解酶與半胱氨酸蛋白酶家族有相似性。該蛋白在細(xì)胞中位與半胱氨酸蛋白酶家族有相似性。該蛋白在細(xì)胞中位置尚未確定。置尚未確定。n盡管各種細(xì)胞對(duì)盡管各種細(xì)胞對(duì)blmblm的抵抗作用都?xì)w結(jié)于此酶，例如的抵抗作用都?xì)w結(jié)于此酶，例如b b淋巴瘤、肺癌、大腸癌，淋巴瘤、肺癌、大腸癌，blmblm水解酶對(duì)水解酶對(duì)

39、blmblm的特異性及的特異性及其保護(hù)細(xì)胞不受其保護(hù)細(xì)胞不受blmblm傷害的機(jī)理仍不明了。其實(shí)，它的傷害的機(jī)理仍不明了。其實(shí)，它的活性在細(xì)胞提取物中十分易測(cè)，但在完整的細(xì)胞中測(cè)活性在細(xì)胞提取物中十分易測(cè)，但在完整的細(xì)胞中測(cè)定困難。定困難。n然而，有研究表明，半胱氨酸蛋白酶抑制劑然而，有研究表明，半胱氨酸蛋白酶抑制劑e64e64可能通可能通過(guò)抑制過(guò)抑制blmblm水解酶活性而加強(qiáng)水解酶活性而加強(qiáng)blmblm活性?；钚浴? 6、博萊霉素抑制蛋白、博萊霉素抑制蛋白brpbrpnbrpbrp是一類對(duì)是一類對(duì)blmblm有高度特異性的有高度特異性的blmblm結(jié)合蛋白。結(jié)合蛋白。他們?cè)诋a(chǎn)生他們?cè)诋a(chǎn)生b

40、lmblm或或blmblm衍生物，如泰萊霉素的衍生物，如泰萊霉素的微生物菌體中被發(fā)現(xiàn)。微生物菌體中被發(fā)現(xiàn)。n編碼這些蛋白的一個(gè)基因，還在具有幾種抗編碼這些蛋白的一個(gè)基因，還在具有幾種抗生素抗性的生素抗性的tn5tn5細(xì)菌轉(zhuǎn)座子中被發(fā)現(xiàn)。這一基細(xì)菌轉(zhuǎn)座子中被發(fā)現(xiàn)。這一基因很短（因很短（ca.400bpca.400bp），且其編碼的這些蛋白），且其編碼的這些蛋白在細(xì)胞核中組成二聚體。在細(xì)胞核中組成二聚體。n它們通過(guò)與它們通過(guò)與blmblm形成穩(wěn)定的可阻止形成穩(wěn)定的可阻止blmblm接近接近dnadna的復(fù)合物使的復(fù)合物使blmblm失活。失活。 三、博萊霉素的毒理學(xué)三、博萊霉素的毒理學(xué)1 1、博萊

41、霉素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的作用、博萊霉素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞的作用n用用14c14c標(biāo)記的標(biāo)記的blmblm通過(guò)放射自顯影表明通過(guò)放射自顯影表明blmblm起先位于起先位于細(xì)胞膜水平，幾小時(shí)后博萊霉素就位于細(xì)胞核了。細(xì)胞膜水平，幾小時(shí)后博萊霉素就位于細(xì)胞核了。n19841984年，年，royroy核核horwitzhorwitz證明加入介質(zhì)中的證明加入介質(zhì)中的blmblm只有只有低于低于0.10.1的的blmblm與細(xì)胞結(jié)合。與細(xì)胞結(jié)合。19861986年，年，lymanlyman等發(fā)現(xiàn)等發(fā)現(xiàn)全部全部blmblm與細(xì)胞的結(jié)合物呈現(xiàn)兩種組成：一個(gè)是特與細(xì)胞的結(jié)合物呈現(xiàn)兩種組成：一個(gè)是特異性的另一個(gè)是非特異性的。異性

42、的另一個(gè)是非特異性的。n可是，這些為數(shù)不多的研究指出，就像其他細(xì)胞可是，這些為數(shù)不多的研究指出，就像其他細(xì)胞毒性藥物一樣，滲透擴(kuò)散是毒性藥物一樣，滲透擴(kuò)散是blmblm進(jìn)入細(xì)胞的主要途進(jìn)入細(xì)胞的主要途徑。徑。 2 2、博萊霉素遺傳毒性效應(yīng)、博萊霉素遺傳毒性效應(yīng)n博萊霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡原因歸結(jié)于博萊霉素誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡原因歸結(jié)于dnadna雙鏈的斷雙鏈的斷裂和染色體片斷的丟失。裂和染色體片斷的丟失。n另外，另外，blmblm誘導(dǎo)染色體畸變：缺失、雙中心粒及多誘導(dǎo)染色體畸變：缺失、雙中心粒及多中心粒、成環(huán)、交換，以及斷裂，但是中心粒、成環(huán)、交換，以及斷裂，但是blmblm不誘導(dǎo)不誘導(dǎo)姐妹染色單體交換

43、。姐妹染色單體交換。n分裂間期用分裂間期用blmblm處理的細(xì)胞經(jīng)常產(chǎn)生雙核，而且經(jīng)處理的細(xì)胞經(jīng)常產(chǎn)生雙核，而且經(jīng)常產(chǎn)生微核。這些是由放射生物學(xué)家描述的有絲常產(chǎn)生微核。這些是由放射生物學(xué)家描述的有絲分裂細(xì)胞死亡的特征。分裂細(xì)胞死亡的特征。nblmblm有微弱的誘變性，主要是通過(guò)缺失的發(fā)生。因有微弱的誘變性，主要是通過(guò)缺失的發(fā)生。因?yàn)闉閐nadna修復(fù)缺失型細(xì)胞對(duì)修復(fù)缺失型細(xì)胞對(duì)blmblm更敏感，所以更敏感，所以dnadna修修復(fù)的增加可被看作是抵抗復(fù)的增加可被看作是抵抗blmblm的一個(gè)機(jī)制。的一個(gè)機(jī)制。 3 3、博萊霉素細(xì)胞毒性效應(yīng)、博萊霉素細(xì)胞毒性效應(yīng)nblmblm對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞毒性曲

44、線與其他所有細(xì)胞對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞毒性曲線與其他所有細(xì)胞毒性化合物不同。毒性化合物不同。n細(xì)胞存活曲線作為細(xì)胞存活曲線作為blmblm濃度的函數(shù)，在通常的半濃度的函數(shù)，在通常的半對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中作的點(diǎn)，表現(xiàn)出不尋常的無(wú)法合理對(duì)數(shù)坐標(biāo)系中作的點(diǎn)，表現(xiàn)出不尋常的無(wú)法合理解釋的連續(xù)向上的凹曲線。解釋的連續(xù)向上的凹曲線。n實(shí)際上在細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有對(duì)實(shí)際上在細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有對(duì)blmblm靶位的限制，與細(xì)胞靶位的限制，與細(xì)胞循環(huán)相位有關(guān)的毒性沒(méi)有區(qū)別，而且沒(méi)有抑制細(xì)循環(huán)相位有關(guān)的毒性沒(méi)有區(qū)別，而且沒(méi)有抑制細(xì)胞的快速誘導(dǎo)。胞的快速誘導(dǎo)。n在在g2/mg2/m期內(nèi)的細(xì)胞比期內(nèi)的細(xì)胞比g1g1期的細(xì)胞更敏感，但是兩期的細(xì)胞更敏感

45、，但是兩種細(xì)胞都顯示出同樣的向上的凹曲線。種細(xì)胞都顯示出同樣的向上的凹曲線。4 4、質(zhì)膜限制、質(zhì)膜限制blmblm細(xì)胞內(nèi)攝作用及細(xì)胞內(nèi)攝作用及blmblm細(xì)胞毒性細(xì)胞毒性n質(zhì)膜顯著地限制質(zhì)膜顯著地限制blmblm分子到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部的數(shù)量。其分子到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部的數(shù)量。其實(shí)，如果用穩(wěn)定的實(shí)，如果用穩(wěn)定的57co57co放射標(biāo)記的放射標(biāo)記的blmblm復(fù)合物經(jīng)細(xì)復(fù)合物經(jīng)細(xì)胞內(nèi)攝作用進(jìn)入滲透化細(xì)胞內(nèi)部，細(xì)胞重新密封胞內(nèi)攝作用進(jìn)入滲透化細(xì)胞內(nèi)部，細(xì)胞重新密封后，反復(fù)洗滌細(xì)胞，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部放射活性泄漏。后，反復(fù)洗滌細(xì)胞，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)內(nèi)部放射活性泄漏。n這表明，這表明，blmblm不能通過(guò)質(zhì)膜從細(xì)胞內(nèi)部逃逸出來(lái)，不

46、能通過(guò)質(zhì)膜從細(xì)胞內(nèi)部逃逸出來(lái)，這明顯證明了這明顯證明了blmblm不能滲透通過(guò)質(zhì)膜。不能滲透通過(guò)質(zhì)膜。n然而，然而，blmblm的細(xì)胞毒性雖然被限制了，但仍可在完的細(xì)胞毒性雖然被限制了，但仍可在完整的非滲透化細(xì)胞中檢測(cè)出來(lái)，那個(gè)不尋常的向整的非滲透化細(xì)胞中檢測(cè)出來(lái)，那個(gè)不尋常的向上凹曲線的產(chǎn)生是由于上凹曲線的產(chǎn)生是由于blmblm透過(guò)細(xì)胞的質(zhì)膜依賴性透過(guò)細(xì)胞的質(zhì)膜依賴性限制。限制。n另外，由另外，由blmblm刺激的有絲分裂細(xì)胞死亡是通過(guò)細(xì)胞刺激的有絲分裂細(xì)胞死亡是通過(guò)細(xì)胞內(nèi)攝作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的少量?jī)?nèi)攝作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部的少量blmblm分子的結(jié)果。分子的結(jié)果。第四節(jié)第四節(jié) 其他類別的抗腫瘤抗生

47、素其他類別的抗腫瘤抗生素一、放線菌素一、放線菌素d dn放線菌素類放線菌素類(actinomycins(actinomycins，actdactd) )是一類含有環(huán)是一類含有環(huán)肽的抗生素，結(jié)構(gòu)中含有兩條對(duì)稱的五肽內(nèi)酯環(huán)肽的抗生素，結(jié)構(gòu)中含有兩條對(duì)稱的五肽內(nèi)酯環(huán), ,連接于一個(gè)吩惡嗪酮發(fā)色團(tuán)，如圖所示。連接于一個(gè)吩惡嗪酮發(fā)色團(tuán)，如圖所示。n它也是最早用于臨床的抗腫瘤抗生素。它也是最早用于臨床的抗腫瘤抗生素。n自發(fā)現(xiàn)放線菌素對(duì)何杰金氏病有效后自發(fā)現(xiàn)放線菌素對(duì)何杰金氏病有效后, ,人們開始從人們開始從微生物產(chǎn)物中尋找抗腫瘤藥物。微生物產(chǎn)物中尋找抗腫瘤藥物。n至今至今, ,報(bào)道的放線菌素已有報(bào)道的放線

48、菌素已有5050種以上，臨床上應(yīng)用種以上，臨床上應(yīng)用的僅為放線菌素的僅為放線菌素c c和和d d。 放線菌素放線菌素d d的化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)結(jié)構(gòu) 放線菌素d的作用機(jī)制n放線菌素放線菌素d d通過(guò)與通過(guò)與dnadna雙鏈的緊密結(jié)合，干雙鏈的緊密結(jié)合，干擾擾dnadna的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄來(lái)發(fā)揮生物學(xué)活性。的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄來(lái)發(fā)揮生物學(xué)活性。n根據(jù)研究，根據(jù)研究，actdactd對(duì)對(duì)dnadna作用的順序特異性主作用的順序特異性主要為要為5-gpc5-gpc結(jié)合位點(diǎn)，盡管諸如結(jié)合位點(diǎn)，盡管諸如gpggpg這樣這樣的序列對(duì)的序列對(duì)actdactd具有特殊的親和力。具有特殊的親和力。nactdactd通過(guò)位于通過(guò)位于

49、dnadna小溝處的兩個(gè)環(huán)狀戊肽，小溝處的兩個(gè)環(huán)狀戊肽，在在gpcgpc處將其藥物分子中的吩惡嗪酮稠環(huán)嵌處將其藥物分子中的吩惡嗪酮稠環(huán)嵌入到入到dnadna與之結(jié)合，且發(fā)現(xiàn)在與之結(jié)合，且發(fā)現(xiàn)在actdactd與鄰近的與鄰近的n2n2氨基基團(tuán)之間具有很強(qiáng)的氫鍵。氨基基團(tuán)之間具有很強(qiáng)的氫鍵。n與與gpcgpc位點(diǎn)的結(jié)合親和力也受到側(cè)序列的影位點(diǎn)的結(jié)合親和力也受到側(cè)序列的影響。響。actdactd-ga-gatgcttgcttctc復(fù)合物復(fù)合物 二、烯二炔類抗腫瘤抗生素二、烯二炔類抗腫瘤抗生素n近年來(lái)，在微生物代謝產(chǎn)物的抗腫瘤生物近年來(lái)，在微生物代謝產(chǎn)物的抗腫瘤生物活性物質(zhì)的篩選過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了許多新

50、的活性物質(zhì)的篩選過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了許多新的抗腫瘤抗生素，其中最引人注目的成果之抗腫瘤抗生素，其中最引人注目的成果之一是一是19851985年前后相繼發(fā)現(xiàn)的具有環(huán)狀烯二年前后相繼發(fā)現(xiàn)的具有環(huán)狀烯二炔結(jié)構(gòu)的新型抗生素，包括：炔結(jié)構(gòu)的新型抗生素，包括：calicheamicincalicheamicin；nesperamicinesperamicin；ndynemicinadynemicina；nneocarzinostatinneocarzinostatin（ncsncs）等。）等。 一些烯二炔類抗腫瘤抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)（一些烯二炔類抗腫瘤抗生素的化學(xué)結(jié)構(gòu)（a ac c）以及通過(guò)以及通過(guò)bergmanb

51、ergman重排形成雙自由基的機(jī)理重排形成雙自由基的機(jī)理作用機(jī)制作用機(jī)制n烯二炔類抗生素切斷烯二炔類抗生素切斷dnadna的作用涉及到這類的作用涉及到這類抗生素與抗生素與dnadna雙螺旋小溝的結(jié)合，其活化形雙螺旋小溝的結(jié)合，其活化形式必須先經(jīng)過(guò)式必須先經(jīng)過(guò)bergmanbergman重排反應(yīng)形成芳香雙重排反應(yīng)形成芳香雙自由基活性物質(zhì)。自由基活性物質(zhì)。n在在dnadna小溝中的雙自由基接近兩根鏈的糖小溝中的雙自由基接近兩根鏈的糖- -磷酸骨架。通過(guò)雙自由基，同時(shí)從相對(duì)鏈磷酸骨架。通過(guò)雙自由基，同時(shí)從相對(duì)鏈的糖上奪取氫原子從而導(dǎo)致雙鏈的斷裂。的糖上奪取氫原子從而導(dǎo)致雙鏈的斷裂。 三、鏈黑菌素三、

52、鏈黑菌素n1 1、簡(jiǎn)介、簡(jiǎn)介n鏈黑菌素（鏈黑菌素（streptonigrinstreptonigrin，snsn）是從）是從strptomyces flocculusstrptomyces flocculus培養(yǎng)物中分離到的培養(yǎng)物中分離到的一種氨基苯醌類抗腫瘤抗生素。一種氨基苯醌類抗腫瘤抗生素。n由由raorao等在等在19631963年通過(guò)化學(xué)分析法和質(zhì)譜鑒年通過(guò)化學(xué)分析法和質(zhì)譜鑒定并最終由定并最終由chiuchiu和和lipscomblipscomb于于19751975年用年用x-x-衍射法確證。分子結(jié)構(gòu)中衍射法確證。分子結(jié)構(gòu)中a a、b b和和c c環(huán)幾乎共環(huán)幾乎共平面，而平面，而d d

53、環(huán)與它們完全垂直。環(huán)與它們完全垂直。 鏈黑菌素的化學(xué)結(jié)構(gòu)鏈黑菌素的化學(xué)結(jié)構(gòu) 2 2、鏈黑菌素的、鏈黑菌素的dnadna損傷效應(yīng)損傷效應(yīng)n鏈黑菌素表現(xiàn)出多種對(duì)鏈黑菌素表現(xiàn)出多種對(duì)dnadna的不可逆性的金屬絡(luò)合的不可逆性的金屬絡(luò)合位和絡(luò)合鍵，通過(guò)特定的金屬離子如鋅、銅、鐵、位和絡(luò)合鍵，通過(guò)特定的金屬離子如鋅、銅、鐵、錳、鎘、金形成鏈黑菌素錳、鎘、金形成鏈黑菌素- -金屬金屬-dna-dna絡(luò)合物。金屬絡(luò)合物。金屬離子的出現(xiàn)阻止了離子的出現(xiàn)阻止了sn-dnasn-dna的締合。的締合。n用含有不同的鋅摩爾當(dāng)量的用含有不同的鋅摩爾當(dāng)量的dnadna滴定鏈黑菌素表明：滴定鏈黑菌素表明：一分子鏈黑菌素需

54、要一分子鏈黑菌素需要5.75.7摩爾鋅離子和摩爾鋅離子和20202525摩爾摩爾的磷酸的磷酸dnadna才能形成絡(luò)合物。才能形成絡(luò)合物。nsinhasinha報(bào)道說(shuō)離體的化學(xué)溫育降低鏈黑菌素與報(bào)道說(shuō)離體的化學(xué)溫育降低鏈黑菌素與dnadna的絡(luò)合，的絡(luò)合，250250個(gè)核苷酸結(jié)合個(gè)核苷酸結(jié)合1 1分子鏈黑菌素，而二分子鏈黑菌素，而二價(jià)鋅離子的存在大大加強(qiáng)了成鍵，使絡(luò)合變?yōu)閮r(jià)鋅離子的存在大大加強(qiáng)了成鍵，使絡(luò)合變?yōu)?80180個(gè)核苷酸結(jié)合個(gè)核苷酸結(jié)合1 1分子鏈黑菌素。分子鏈黑菌素。 n3、染色體效應(yīng)、染色體效應(yīng)n1） 由由sn引起的染色體畸變和引起的染色體畸變和sces（姐妹（姐妹染色體交換）；染

55、色體交換）；n2） sn造成的染色體著絲點(diǎn)及造成的染色體著絲點(diǎn)及dna損傷。損傷。3 3）snsn誘導(dǎo)的染色體及誘導(dǎo)的染色體及dnadna損傷的預(yù)防損傷的預(yù)防n（1 1） 抗氧化化合物抗氧化化合物n人們發(fā)現(xiàn)抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（人們發(fā)現(xiàn)抗氧化酶，如超氧化物歧化酶（sodsod）和）和過(guò)氧化氫酶（過(guò)氧化氫酶（catcat）可以在非細(xì)胞系統(tǒng)中，完全抑）可以在非細(xì)胞系統(tǒng)中，完全抑制由制由snsn誘導(dǎo)的脫氧核糖衰變和誘導(dǎo)的脫氧核糖衰變和dnadna斷裂。斷裂。n（2 2）金屬螯合劑）金屬螯合劑n 金屬螯合劑也被發(fā)現(xiàn)對(duì)防止由金屬螯合劑也被發(fā)現(xiàn)對(duì)防止由snsn引起的引起的dnadna損損傷有保護(hù)作用

56、。人們還發(fā)現(xiàn)螯合化合物去鐵敏傷有保護(hù)作用。人們還發(fā)現(xiàn)螯合化合物去鐵敏（解毒藥）和（解毒藥）和2.22.2dipyridyldipyridyl（二吡啶基），能（二吡啶基），能夠保護(hù)游離夠保護(hù)游離dnadna和細(xì)菌細(xì)胞不受和細(xì)菌細(xì)胞不受snsn誘導(dǎo)產(chǎn)生的毒素，誘導(dǎo)產(chǎn)生的毒素，以及以及tptp（4 4羥基羥基2 2，2 2，6 6，6 6四甲基哌啶四甲基哌啶1 1內(nèi)酯，一種具有抗氧化特性的硝基氧自由基）內(nèi)酯，一種具有抗氧化特性的硝基氧自由基）的傷害。的傷害。 四、偏端霉素四、偏端霉素a a和倍癌霉素和倍癌霉素a an具有（具有（a/ta/t）n n序列的窄小溝對(duì)于偏端霉素序列的窄小溝對(duì)于偏端霉素a

57、a（distamycindistamycin a a）這類稱之為小溝結(jié)合物）這類稱之為小溝結(jié)合物的藥物（的藥物（minor groove bindersminor groove binders，mgbsmgbs），），是很好的結(jié)合位點(diǎn)。是很好的結(jié)合位點(diǎn)。 偏端霉素偏端霉素a(a)a(a)的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及偏端霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及偏端霉素- -cgcaaatttgcgcgcaaatttgcg復(fù)合物模式復(fù)合物模式(b)(b) 倍癌霉素倍癌霉素a an倍癌霉素倍癌霉素a a與偏端霉素與偏端霉素a a的作用機(jī)制相似，的作用機(jī)制相似，主要位點(diǎn)是腺嘌呤分子中主要位點(diǎn)是腺嘌呤分子中n3n3烷化，盡管有烷化，盡管有

58、時(shí)也在鳥嘌呤的時(shí)也在鳥嘌呤的n3n3位烷化。位烷化。 a a：倍癌霉素：倍癌霉素a-dnaa-dna（gaaagaaaa agg + ccttttcgg + ccttttc）加合物；）加合物；b:b:在偏端霉素在偏端霉素a a（紫色）介導(dǎo)下，倍癌霉素（紫色）介導(dǎo)下，倍癌霉素a a（桔紅色）與（桔紅色）與caggtcaggtg ggt + gt + accacctg accacctg 中中g(shù) g分子中分子中n3n3形成共價(jià)結(jié)合的三元加合物；形成共價(jià)結(jié)合的三元加合物； ：表示被烷化的核苷位點(diǎn)。：表示被烷化的核苷位點(diǎn)。五、多色霉素類抗腫瘤抗生素五、多色霉素類抗腫瘤抗生素n通過(guò)攻擊通過(guò)攻擊dnadna

59、大溝實(shí)現(xiàn)抗腫瘤生物學(xué)效應(yīng)的藥物非大溝實(shí)現(xiàn)抗腫瘤生物學(xué)效應(yīng)的藥物非常少。一些致癌物質(zhì)如活化的黃曲霉毒素常少。一些致癌物質(zhì)如活化的黃曲霉毒素b1b1，其，其致癌作用是通過(guò)對(duì)鳥嘌呤致癌作用是通過(guò)對(duì)鳥嘌呤n7n7的攻擊實(shí)現(xiàn)的。的攻擊實(shí)現(xiàn)的。n有趣的是，多色霉素類（有趣的是，多色霉素類（pluramycinspluramycins）抗腫瘤抗）抗腫瘤抗生素通過(guò)嵌入生素通過(guò)嵌入dnadna大溝實(shí)現(xiàn)抗腫瘤生物學(xué)活性，這大溝實(shí)現(xiàn)抗腫瘤生物學(xué)活性，這類抗生素包括類抗生素包括altromycinaltromycin、克大霉素、克大霉素（kidamycinkidamycin）、赫大霉素（）、赫大霉素（hedamyci

60、nhedamycin）、多色）、多色霉素、新多色霉素（霉素、新多色霉素（neopluramycinneopluramycin）、）、dc92-bdc92-b，以及紅玉黃素以及紅玉黃素a a（rubiflavinrubiflavin a a）等。）等。 （a a）所示為多色霉素的化學(xué)結(jié)）所示為多色霉素的化學(xué)結(jié)構(gòu)；構(gòu)；（b b）所示為多色霉素）所示為多色霉素- -（n7-n7-鳥鳥嘌呤）嘌呤）dnadna加合物：在加合物：在c2c2位嵌入位嵌入部分的側(cè)鏈（白色），其與鳥部分的側(cè)鏈（白色），其與鳥嘌呤嘌呤n7n7發(fā)生反應(yīng)，以及在發(fā)生反應(yīng)，以及在c8c8和和c10c10位的糖（黃色），其與小溝位的糖（