中国药科大学研究发现：NO供体型齐墩果酸衍生物有特异性肝靶向作用

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中国药科大学张奕华教授领导的课题组日前研究发现，一氧化氮（NO）供体型齐墩果酸（OA）衍生物能靶向性转运至肝脏，不同衍生物应用的NO供体及连接基团不同，NO释放部位和释放量也有所差异。有些衍生物在肝脏细胞内释放少量的NO，表现出抑制细胞凋亡、保护肝脏的作用；另一些衍生物能选择性地在肝肿瘤细胞内释放较大量的NO，诱导肿瘤细胞凋亡，显示出特异性的肝肿瘤细胞毒性作用。
据张奕华教授介绍，齐墩果酸为五环三萜类化合物，广泛存在于植物中,临床上用于治疗各种慢性肝脏疾病。研究表明，OA能抑制肿瘤新生血管生成，阻止肿瘤细胞的侵袭和转移，具有较强的抗肿瘤作用。
基于OA具有肝靶向性，考虑到NO在调节细胞凋亡时的双重作用（即低浓度的NO通常保护细胞不被凋亡，并且能促进细胞的生长和分化；而高浓度的NO具有细胞毒性，能够诱导细胞凋亡）和肿瘤细胞比正常肝细胞对高浓度NO诱导的细胞凋亡更为敏感这两方面的因素，从2000年开始，张奕华教授领导的课题组以设计对特定组织有亲和力的NO供体为研究策略，在OA的3位羟基或28位羧基，通过连接各种NO供体，设计合成了8类NO供体型OA衍生物(I-VIII，以下简称目标物)，并考察和控制NO靶向释放的部位、释放速率和释放量，研究所有目标物对肝保护作用以及可能的抗肿瘤作用。
研究人员对所有目标物进行了体外抑制Fas介导的细胞凋亡实验（细胞凋亡抑制剂NCX-1000被用作阳性对照药）。结果表明，有7个目标物活性大于对照药，其中II2活性比对照药强1000倍。测定所有目标物对人肝癌细胞HepG2的细胞毒性后发现，上述目标物中有7个抑制细胞凋亡、对细胞有保护作用的活性化合物均未见任何细胞毒性；而另外7个目标物对HepG2显示了明显的细胞毒性，其中VI4（VI类中的第4个化合物）活性最强，IC50为0.05微摩尔/升。其在体外可诱导肝癌细胞HepG2和Hep3b的凋亡，却并未诱导其他癌细胞如人前列腺癌细胞、人乳腺癌细胞、人宫颈上皮癌细胞的凋亡，对正常人肝细胞、人肾上皮细胞及小鼠淋巴细胞也无毒性作用。这表明，VI4对肝肿瘤细胞有特异性毒性作用。
研究还发现，荷瘤NOD/SCID小鼠静脉注射VI415毫克/千克，可明显抑制肿瘤生长。在肿瘤细胞（Hep3b）植入后35天，抑瘤率达65%。对给予VI4的小鼠肝脏进行组织学检查，结果与对照组比较，没有发现显著性差异。此外，VI4连续3天对小鼠静脉给药（15、50毫克/千克/天），在15天观察期内，未见小鼠死亡，其体重及行为正常，组织学检查也未见VI4对小鼠肝脏有伤害作用。
NO释放测定结果表明，具有细胞毒性的化合物释放较大量的NO，而具有肝细胞保护作用的化合物释放较少量的NO。进一步研究表明，VI4在肿瘤细胞中释放的NO比在正常肝细胞中多5倍。上述研究结果验证了NO在调节细胞凋亡中的双重作用，并初步解释了VI4对肝肿瘤细胞的特异性毒性。
据悉，该课题组正在从细胞动力学和信号传导两方面深入研究VI4的抗肿瘤作用机制。