dac基因
李新;彭佑共;田蜜
【摘 要】目的：总结国内外对核苷酸及有关核苷酸类药物对肿瘤基因组不稳定性作用的研究现状。方法检索Medline和全国图书馆参考咨询联盟、万方医学网(中文和英文数据库均需检索),1998年1月—2015年5月发表的、关于核苷酸及核苷酸类药物对肿瘤基因组不稳定性作用的对照研究。遵循严格的纳入标准和剔除标准,提取文献的数据进行分析。结果共检索到英文文献7165篇,中文文献53篇。最后纳入分析的英文文献36篇,中文文献2篇。在检测到的28篇英文文献中,5篇主要是表明多数恶性肿瘤细胞存在染体及其基因组的不稳定性,并解释其原因与癌细胞的DNA复制时的应激状态相关。2篇文献的研究涉及低核苷酸水平对基因组的不稳定性。2篇文献的研究涉及补充外源性核苷酸对基因组具有稳定性的作用。6篇文献的研究证明,激活核苷酸的生物合成通路,补救了复制应激和基因组的不稳定性。7篇,是关于核苷酸类药物及最近开发的新药的抗癌机制,一般是通过并入癌细胞中的DNA链而阻断DNA合成,并可能导致癌细胞凋亡。3篇英文文献主要涉及癌细胞的抗药作用。2篇中文文献表明,8-氯腺苷阻滞肿瘤细胞在G2/M期,并由此激活凋亡信号通路而诱导细胞凋亡。结论核苷酸类药物嵌入DNA链后导致基因组变化呈多样性,对于癌症有价值,也有不可忽视的并发症。 【期刊名称】《医药导报》
【年(卷),期】2016(035)0z1
【总页数】3页(P84-86)
【关键词】核苷酸;核苷酸类药物;肿瘤细胞,恶性;基因组不稳定性
【作 者】李新;彭佑共;田蜜
等额选举【作者单位】湖北省荆门市第二人民医院普外Ⅰ科，荆门 448000;湖北省荆门市第二人民医院普外Ⅰ科，荆门 448000;湖北省荆门市公安局刑侦支队法医鉴定所，荆门 448000
【正文语种】中 文
【中图分类】中国典籍与文化R979.1
肿瘤细胞中存在染体及其基因组的不稳定性。在实体肿瘤中，结构和数目性的染体异常很常见[1]。染体不稳定性是几乎所有实体瘤和成人白血病的一个特征性的标志。癌症
形成的早期阶段，就出现了染体的不稳定性[2]。癌细胞染体的不稳定性导致了染体数量和结构变化的比例增加，并产生肿瘤内部的异质性[3-4]。构成癌症染体不稳定性机制，包括端粒酶缩短、缺陷性DNA损伤修复、氧化应激和染体分离错误等。这些机制有助于解释染体变化。癌症早期阶段基因组不稳定性是DNA复制应激状态引起，并被原癌基因的表达所证实[5]。笔者就核苷酸及其核苷酸类药物对癌细胞基因组的作用作一综述。
1.1 低核苷酸水平对基因组的不稳定性作用 2篇文献的研究涉及低核苷酸水平对基因组的不稳定性。COURBET等[6]研究表明，表达HPV-16 E6/E7原癌基因的细胞，在低核苷酸池水平时导致复制应激、基因组不稳定和肿瘤形成。BESTER等[7]研究表明，病毒原癌基因或者细胞原癌基因异常激活Rb-E2F 通路，迫使细胞在不足够，而又维持DNA正常复制所需要的核苷酸池在低水平下增殖，使得DNA复制受到干扰，而导致DNA损伤和基因组不稳定。原癌基因E6/7表达2～4周后，4种脱氧核苷酸(dNTPs)水平降低了2～5倍，核糖体核苷酸水平也减低了2倍，表明核苷酸的生物合成在通路的上游受到了干扰。在E6/7表达的细胞，由于提供细胞增殖的核苷酸池水平不足够，导致复制干扰和基因组的不稳定性[7]。
1.2 外源性核苷酸对基因组具有稳定性的作用 2篇文献的研究涉及补充外源性核苷酸对
基因组具有稳定性的作用。BESTER等[7]研究表明，初级角蛋白细胞和表达E6/E7原癌基因的角蛋白细胞在2～4周后，在培养基中补充4种核苷酸(A，U，C，和G)后，培养48 h，使用DNA结合力评价复制动力学。结果提示，补充外源性核苷酸到表达E6/E7的角蛋白细胞培养基中，与在正常培养基中培养的同一种细胞相比较，导致复制比率戏剧性的增加。而且，在初级角蛋白细胞中补充外源性的核苷酸后，复制比例也达到了平均复制叉的90%。补充外源性核苷酸能减少复制诱导的DSBs，核苷酸池水平能改变原癌基因诱导的细胞转化。
BURRELL等[8]在染体不稳定CIN+细胞，在沉默CIN抑制性基因，补偿外源性核苷之后，减轻了DNA复制相关的损伤，染体分离错误的频率减少。这也可能对于限制肿瘤杂合体形成，预示了一种新的方法[8]。提供外源性核苷酸，补救了DNA复制时的应激状态，减少了复制诱导的DNA损伤，减低了表达原癌基因的细胞转化。增加外源性的核苷酸后，复制诱导的DNA损伤可能被挽救过来[7]。
1.3 激活核苷酸的生物合成通路，补救了复制应激和基因组的不稳定性 6篇文献的研究提示，激活核苷酸的生物合成通路，补救了复制应激和基因组的不稳定性。细胞周期增殖
依赖于协调性地激活不同核苷酸代谢基因[9-10]，而这些基因又被转录因子和细胞增殖的主要调节因子调节。核苷酸生物合成，最近被发现是由c-Myc所调节，c-Myc也是许多基因参与DNA复制和细胞增殖的主要调节因子[11-12]。c-Myc明显上调嘌呤和嘧啶的代谢通路[13]。
先进制造技术应用
BESTER等[7]研究也表明，通过异常激活Rb-E2F而迫使增值的细胞，c-myc表达上调核苷酸的合成。HPLC分析表明，在表达E6/7的细胞，一旦激活核苷酸合成通路，dATP、dTTP和dCTP的水平就增加约3.5倍。核苷酸水平的增加和复制应激的补救，导致细胞DSBs减少。激活核苷酸的生物合成通路，增加了核苷酸池水平，补救了复制诱导的DNA损伤。
核苷酸类药物进入细胞后被核苷激酶和核苷单磷酸激酶磷酸化后，核苷二磷酸激酶、肌酸激酶或者3-磷酸激酶，催化最后的磷酸化步骤，导致二磷酸或者三磷酸核苷类药物在癌症细胞中积累。单磷酸核苷、二磷酸核苷和三磷酸核苷，是这些核苷类药物的活性形式。活性形式的核苷酸，抑制细胞内的酶起作用，如人的聚合酶或者核糖体核苷酸还原酶，也可以通过并入新近合成的DNA和RNA而起作用。核苷或者核苷酸类似物并入DNA可能诱导链延长的终止，或者诱导癌细胞凋亡[14]。
核苷类药物诱导癌细胞凋亡的确切机制尚在研究中[15]。核苷类药物一般引起细胞周期阻滞在S期，并可能涉及DNA的错误搭配。研究表明，8-氯腺苷阻滞肿瘤细胞在G2/M期，并由此激活凋亡信号通路而诱导细胞凋亡[16-17]。核苷类药物也常与对DNA有毒性的药物联合使用,如烷基化或铂类化合物，因为它们2个都抑制DNA损伤修复，本身也可能引起DNA损伤。如氟达拉滨和环磷酰胺(CY)组合，吉西他滨加顺铂通常用于慢性淋巴细胞白血病和肺癌。而且有研究表明，一些化合物如吉西他滨，它们是潜在的放射增敏剂[14]。ZHANG等[18]动物实验发现，核苷类药物的长时间作用可能使小鼠皮质神经元导致线粒体DNA的D-环区域损伤，这些核苷类药物包括齐多夫定(AZT)、司他夫定(d4T)、拉米夫定(3TC)和去羟肌苷(DDI)。但核苷类药物对于肿瘤细胞线粒体DNA的作用研究尚无明确的报道。
2.1 新核苷酸类抗癌药物的有关作用机制 一些新的核苷类药物，与常规的核苷类药物比较，具有起码的细胞毒性机制，同时对染体及基因组的不稳定性有更加深刻的认识。CNDAC是首先合成为一种1-(2-C-氰基-2-脱氧-β-D-阿拉伯-呋喃戊糖基)胞嘧啶，最初被合成为一种阿糖胞苷类(AraC)药物，因为氰基的亲核攻击作用，在它并入DNA后能够诱导DNA链断裂[15]。而8-氯腺苷和8 -氨基腺苷都降低RNA合成，通过降低细胞内ATP浓度而
诱导细胞死亡[19-20]。8 -氨基腺苷诱导降低RNA和DNA的合成；8-氯腺苷仅仅降低RNA合成，优先降低mRNA [21]。近年来，MAGIN等[22]研究提示，核苷类药物阿糖呋喃糖腺嘌呤(araA)对于肿瘤放疗具有增敏能力，其机制与它们抑制DNA双链断裂时同源重组的修复(HRR)，以及处理DNA双链断裂时容易发生错误有关。
2.2 核苷酸类药物癌症的临床应用 核苷(酸)类药物在临床上被广泛应用于各种病毒性疾病和肿瘤的。活性代谢物的抗癌细胞机制，主要是掺入肿瘤细胞DNA或RNA链，使之停止延伸，抑制DNA或RNA合成，或者诱导癌细胞凋亡[14]；还能通过抑制核苷酸还原酶下调dNTP水平，间接抑制DNA的合成；另外，它亦可抑制DNA和RNA的聚合酶、DNA引物酶、DNA螺旋酶和核糖核酸还原酶的活性。而癌细胞对于核苷酸类药物的抗药机制，主要包括3个方面，如表1所示，错配修复参与抗代谢药化疗诱导DNA损伤的修复处理, 如巯嘌呤(6-硫鸟嘌呤、6-TG和6-巯基嘌呤)，与氟尿嘧啶(5-氟尿嘧啶、氟脱氧尿苷)[23]。癌细胞内多药耐药基因(multidrug resistance gene 1，MDR1)的多肽性，在生物活性和对许多药物和外源性化学物质限制其细胞毒性方面，起了重要作用[24]。最近，一些研究表明，胞质-5′-核苷酸酶-Ⅱ(cytosolic-5′-nucleoti-daseⅡ,CN-Ⅱ)参与了抗肿瘤药物的抗药机制，如阿糖胞苷，吉西他滨联合氟达拉滨。此外，cN-II还涉及血液系统恶性肿瘤患者的抗药性，
并影响临床疗效[25]。
甲基丙烯酸正丁酯
放水器根据表1所提示的核苷酸类药物的抗癌细胞和癌细胞的抗药性作用多样性表现，笔者认为，核苷酸类药物个体化，既要考虑不同个体之间的差异，也要考虑不同癌细胞之间基因组的差异。即要考虑到核苷酸类药物的抗癌细胞作用，在不同的癌细胞中并入DNA不同位置的多样性，以及抑制DNA和RNA的聚合酶、DNA引物酶、DNA螺旋酶和核糖核酸还原酶的活性，又要考虑不同癌细胞对于核苷酸类药物的抗药性作用，如错配修复基因修复位置的多样性[23]，和多药耐药基因多态性在不同癌细胞中对于核苷酸类药物转出能力的多样性[24]，以及胞质-5′-核苷酸酶-Ⅱ活性的差异[25]。
但是，笔者认为，更要注重考虑核苷酸类药物在不同的癌细胞中并入DNA不同位置的多样性，并由此在不同癌细胞中产生基因组变异的多样性，及不同的命运，有些变异可能导致癌细胞凋亡，但是，有些基因组的变异可能并不会导致癌细胞的凋亡而继续生存，导致癌症的复发及转移。它是癌细胞凋亡或者生存相关的主要因素。在药物浓度相同的情况下，嵌入某些基因组中，可能导致癌细胞致命的损伤而导致凋亡；如果嵌入到其他的一些基因组中，可能不是癌细胞的致命性损伤，导致癌细胞逃避凋亡而继续生存，引起疾病复发及转移。
临床上，核苷酸类药物应用于肝癌的，主要用于肝癌切除术后防治复发的三级预防，增加抗病毒[26]。KE等[27]发现，肝癌手术后的核苷酸类药物，能增加无复发肝癌的生存率及整体生存率。YANG等[28]建议，为预防肝癌术后的复发，应该对那些乙肝DNA≥10 000 拷贝·mL-1肝癌患者使用抗病毒。WU等[29]按照涉及4 569个HBV相关的肝细胞肿瘤(HCC)患者的体研究，经核苷酸类药物的体,其HCC复发以及整体死亡率的风险更低。但是，从这些临床病例，无法确定前后的癌细胞基因组变化及其对的作用。
细胞毒性的核苷类药物有其作用的肿瘤学范围，如阿糖胞苷和氟达拉滨对一些血液恶性肿瘤细胞有活性。吉西他滨、二氟化嘧啶核苷衍生物对血液性的恶性肿瘤和几种实体肿瘤存在活性[14，24]。新的细胞毒类核苷酸类药物有原先的作用机制，并表现出活性产物在细胞内滞留延长，可以被吸收的毒性谱。如果将核苷酸类药物对不同癌细胞基因组的不稳定性作用进行更加深入的研究，对于临床可能有较大帮助。
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