论文资料：双膦酸盐抗肿瘤作用机制的研究进展

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1、双膦酸盐抗肿瘤作用机制的研究进展赵静，蒋晔*，李艳荣，刘洋，刘丰华（河北医科大学药学院，石家庄050017）摘要：目的介绍双膦酸盐抗肿瘤作用机制的研究概况。方法查阅近年来国内外相关文献，并进行整理、综述。结果双膦酸盐通过影响肿瘤细胞的粘附与入侵、增殖、凋亡以及抗血管生成、促癌细胞生长因子的释放、对γδT细胞的免疫调节作用、抑制甲羟戊酸途径等方面起到抗肿瘤作用。结论进一步揭示双膦酸盐抗肿瘤作用机制，更有助于论证双膦酸盐作为抗肿瘤新药的可行性。关键词：双膦酸盐；肿瘤；作用机制；研究进展双膦酸盐有抑制破骨细胞调节的骨的重吸收作用，

2、已广泛应用于Paget’s病、骨质疏松症、多发性骨髓瘤以及肿瘤引发的各种骨相关疾病[1,2]。近年的研究发现双膦酸盐除具有很强的抗破骨细胞活性外，还有不同程度的抗肿瘤作用。它们有影响肿瘤细胞的粘附与入侵、增殖、凋亡的直接作用，另有抗血管生成、促癌细胞生长因子的释放以及对γδT细胞的免疫调节作用、抑制甲羟戊酸途径等的间接作用，并能以协同的作用方式加强具有细胞毒性的药物的作用。本文综述了近年来双膦酸类药物抗肿瘤作用机制的研究进展。双膦酸盐P-C-P结构中的碳原子与两条侧链（R1R2）以共价键结合（基本结构如图所示）。R2侧链的变

3、化能显著影响该类药物的活性[3]。到目前为止双膦酸盐已经发展了三代[4]：第一代的R2侧链为直链烃，如依替膦酸盐、氯膦酸盐；第二代的R2侧链引入氨基（除替鲁膦酸盐），如帕米膦酸盐、阿仑膦酸盐、伊班膦酸盐；第三代的R2侧链具有杂环，如利塞膦酸盐、唑来膦酸、米诺膦酸盐（YM529）、因卡膦酸盐（YM175）。由于结构上的差异，该类药物的抗肿瘤作用也有所不同。______________作者简介：赵静，女（1982），药物分析专业，硕士研究生。通讯作者：蒋晔，男（1961），河北石家庄人，教授，硕士生导师。Tel：86-311-8

4、6266069.Email:jiangye@hebmu.edu.cn基金项目：河北省自然科学基金资助项目（编号：C2004000562）1双膦酸盐直接的抗肿瘤作用1.1抑制肿瘤细胞的粘附与入侵双膦酸盐有直接的细胞溶解的活性并可抑制血管生成，Manuela等[5]在试验中考察了唑来膦酸盐和氯膦酸盐在人类的脐静脉内皮细胞（HUVEC）的粘附、转移、存活（此为血管发生必不可少的三步）上的作用。唑来膦酸盐抑制αvβ3介导的（而非α5β1介导的）HUVEC的粘附、阻止细胞转移、作用于张力丝破坏已确定的粘着斑。Coxon等[6]在体外试

5、验中发现当唑来膦酸的浓度为1µmol·L-1时，也能显著地抑制细胞吸附到矿化的基质上。含氮双膦酸盐在低于微摩浓度时即可抑制肿瘤细胞粘附并通过细胞外基质减少肿瘤细胞的入侵[7]。Zn依赖性的基质金属蛋白酶(MMPs)不仅在肿瘤侵袭降解基质的过程中发挥着最为主要的作用，在血管生成中也可能有重要作用。肿瘤细胞的入侵内在地与定位的细胞表面蛋白水解的作用相联系，这一作用被MMPs促进，此酶有利于细胞与间质蛋白分开，从而促进细胞转移。氨基双膦酸盐（NBPs）能够抑制乳腺癌和前列腺癌细胞的入侵，其通过锌指结构抑制骨基质金属蛋白酶的分泌和该

6、酶的活性[8-10]。另Sotaro等[11]在试验中发现：间质细胞衍生的因子-1（或CXCL12）/CXCR-4在前列腺癌骨转移中起重要作用，同时在体外实验中发现YM529可以抑制前列腺癌细胞系的增殖和入侵。结果表明，YM529通过抑制CXCR-4在骨转移损伤上的表达，抑制肿瘤细胞入侵到骨基质中。Sandrine等[8]证实用双膦酸盐预处理的乳腺癌和前列腺癌细胞以剂量依赖性的方式抑制肿瘤细胞的入侵。NE-10790（利塞膦酸盐的类似物，其为羧基代替了一个碳磷酸盐基团。）与NE-10244（利塞膦酸盐的类似物，其含活性的吡啶

7、基团。）抑制肿瘤细胞入侵的程度类似，这表明双膦酸盐抑制肿瘤细胞入侵的活性与分子结构中的R2侧链有关。双膦酸盐在能抑制肿瘤细胞入侵的浓度下不能诱发肿瘤细胞转移和凋亡。尽管双膦酸盐不干扰基质MMPs的产生，但其可抑制它们的蛋白水解活性。然而当有过量的锌出现时此作用完全相反。该实验最终证实：双膦酸盐通过锌的螯合物作用于MMPs的蛋白水解活性，从而抑制肿瘤细胞的入侵。Kubo等[12]研究了米诺膦酸盐对肉瘤细胞的抗入侵作用以及对裸鼠体内肿瘤生长的作用。结果表明米诺膦酸盐在低浓度（1mmol·L-1）时能显著抑制细胞入侵。为考察双膦酸

8、盐对肿瘤入侵、MMP-2分泌、以及骨肉瘤细胞系的凋亡的作用，试验[10]采用阿仑膦酸盐（50、100、150mmol·L-1）持续治疗两个骨肉瘤细胞系（SaOS-2,U(2)OS）24和48小时。酶联免疫吸附测定法（ELISA）用来定量在条件培养基上MMP-2分泌的细胞因子水平。另外采用荧