端粒酶—肿瘤治疗研究新方向

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1、端粒酶——肿瘤治疗研究新方向班级：医学生物技术专业2010级学生：周冰峰龙妮娅学号：2010010100120100101008主要内容背景结构及作用机制活性检测技术肿瘤治疗方面的应用前言端粒是染色体末端的一段类似“帽子”的特殊结构，由GC重复序列和蛋白质组成；端粒酶是一种核糖核蛋白体，能以自身RNA为模板合成端粒DNA，为细胞持续分裂提供遗传基础；由于端粒和端粒酶与细胞衰老、肿瘤发生等现象密切相关，所以它也成为了科学家们当前的研究热点。背景知识一端粒的发现HermannJ.Muller（1890~1967）1946年获NobelPr

2、izePhysiologyorMedicineBarbavaMcClintock（1902~1992）背景知识二端粒酶的发现1985年由Blackburn实验室首次在四膜虫的细胞提取液中发现了一种酶活性成分，能往端粒区添加重复序列TTGGGG，当时称之为末端转移酶，也就是后来的端粒酶。“染色体是如何被端粒和端粒酶保护的”ElizabethH.BlackburnCarolW.GreiderJackW.Szostak端粒酶的结构端粒酶是一种自身携带RNA为模板的核糖核蛋白酶复合体。1）端粒酶RNA(TR)2）端粒酶催化亚单位(TERT)3

3、）端粒酶相关蛋白质(TP／TLP)端粒酶的功能端粒酶的核心作用——延长端粒TR和TERT是端粒酶发挥作用的核心组分，分别提供模板和逆转录酶合成端粒DNA端粒酶的作用机制端粒酶如何延长端粒？端粒酶与端粒3’端结合以5’TR为模板端识别端粒DNA的3’端并逆转录合成新链合成的新链3’端单链可回折作为引物合成互补端粒DNA链TERT在端粒酶中的地位正常组织广泛表达hTR和hTP1，而hTERT的表达被抑制，大多数端粒酶阳性的肿瘤细胞和永生化细胞系中均表达hTERT；这说明hTERT的表达与端粒酶活性是平行的，所以在端粒酶的激活过程中hTER

4、T在细胞中的作用是决定端粒酶活性的关键。端粒酶活性检测技术端粒酶的常用检测方法有三种：1）端粒重复序列扩增法（TRAP)2）RT-PCR法检测hTERT的表达3）用32P标记的端粒（CCCTAA）探针或用Hinf1和Ras1酶解的基因组DNA杂交端粒酶在肿瘤治疗中的应用目前主要的途径有以下几种：（一）阻断端粒酶RNA的模板作用，包括：反义hTR、反义寡核苷酸、锤头状核酶和肽苷酸等；（二）针对端粒酶催化亚基的抑制剂：反义hTERT抑制剂、端粒酶蛋白抗体、PKC调节剂等；寡核苷酸介导治疗研究发现，针对人端粒酶RNA（humantelome

5、raseRNA，hTR）11个碱基区域的治疗可以直接抑制端粒酶的活性，因此是寡核苷酸治疗的理想靶点。不论端粒酶全酶的结构如何，hTR的模板区域一定会连接到端粒的重复结构，因此就会出现靶寡核苷酸的暴露，这为寡核苷酸介导的治疗提供了理论基础。实例以hTR为靶点的反义寡核苷酸可降低胃癌细胞系SW480（人结肠癌细胞株）的活性，并同时诱导其凋亡。反义hTERT抑制剂抑制肿瘤的机制：针对端粒酶RNA组分中含有与端粒DNA序列互补的碱基模板序列设计的反义核苷酸，具有阻断其模板的作用，从而抑制DNA端粒酶合成端粒DNA序列。因此，反义hTERT抑制

6、剂可以抑制肿瘤细胞的端粒酶活性并导致细胞死亡。实例1989年美国加州大学的分子生物学教授Morin首次从人宫颈癌细胞株Hela细胞中发现并鉴定了端粒酶的存在。应用反义hTERT转染人Hela细胞，发现端粒DNA逐渐丢失，经23～26个分裂周期后细胞就开始死亡。总结与传统放化疗对细胞毒性的比较，以端粒酶为靶向的治疗能减少对正常细胞的毒副作用。同时肿瘤细胞的端粒酶活性要高于弱阳性正常细胞，因此，端粒酶抑制剂对端粒酶活性较高的、且端粒相对较短的肿瘤细胞可能发挥更大的作用。1）并不是所有的肿瘤患者和肿瘤类型都能检测到端粒酶的活性，因此，这些细

7、胞可能会对端粒酶靶向的治疗方法不敏感。2）当端粒酶活性被抑制后，端粒的长度需要一段时间缩短至一定程度时才能引起细胞凋亡。因此，从药物治疗开始到产生一定的治疗作用会有一段时间的滞后期。3）肿瘤细胞常常会启动其它补偿机制而逃脱治疗的压力，在以端粒酶为靶向的治疗中刺激与端粒酶功能相似的其它基因的表达。存在的问题谢谢！