抗腫瘤蛋白質(zhì)研究進展

王 璐 侯盼盼 彭 媛 婁曉月 陳 思

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院 河南新鄉(xiāng) 453003；2.四平市市場監(jiān)督管理局 吉林四平 136000)

隨著社會發(fā)展的加速，人們的生活節(jié)奏、飲食習(xí)慣發(fā)生了極大的改變。腫瘤發(fā)病率日益嚴重，已躍居為人類第一致死病因，對腫瘤的防治提出了新的挑戰(zhàn)。腫瘤是細胞異常增生并侵潤轉(zhuǎn)移至其他部位，侵害機體重要器官進而引起衰竭，直至死亡的發(fā)生。而蛋白質(zhì)（protein）是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，構(gòu)成細胞的基本有機物，生命活動的主要承擔(dān)者。在免疫反應(yīng)、物質(zhì)代謝調(diào)控、基因表達調(diào)控等諸多方面都需要蛋白質(zhì)的參與。隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，植物蛋白、動物蛋白、人工合成蛋白的抗腫瘤作用成為研究熱點。蛋白質(zhì)對腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移的作用，是否比化學(xué)治療和放射治療更安全、更有效，成為人類治療和防止腫瘤擴散的新思路。因此，本文對蛋白質(zhì)的抗腫瘤作用進行綜述，以期為抗腫瘤蛋白的進一步研究及應(yīng)用提供理論依據(jù)。

一、天然抗腫瘤蛋白

（一）植物蛋白

天花粉蛋白是一種I型核糖體失活蛋白，可以對人肺癌A549細胞有較好的增殖抑制作用和誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)[1]。研究表明，天花粉蛋白可以影響子宮頸癌HeLa細胞和宮頸癌Caski細胞基因的表達，發(fā)揮抑腫瘤細胞作用[2][3]。天花粉蛋白可以有效抑制黑色素瘤細胞和結(jié)腸癌SW620細胞的增殖、黏附和遷移，可以有效防止惡性腫瘤擴散[4]。

應(yīng)用蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)，從冬葵子中獲得具抗腫瘤活性的單一蛋白，命名為MSP[5]。研究表明，MSP通過下調(diào)c-Myc、Cyclin D1、P-Rb蛋白的表達將癌細胞DLD1和T24細胞周期阻滯在G1期抑制細胞增殖，但對FHC人正常上皮細胞周期影響不顯著。

（二）動物蛋白

從中華地真鱉中分離純化得到的纖溶活性蛋白EFP對人肺癌細胞A549有明顯的抑制作用和誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)，還可以使細胞周期改變[6]。黎子蔚等[7]研究了EFP對小鼠S180腹水瘤細胞的抑制作用。實驗結(jié)果顯示：EFP對腫瘤細胞有一定的抑制作用。劉浩等[8]研究證明EFP對荷S180和H22小鼠腫瘤都有較好的抑制作用。

劉兵等[9]從少棘蜈蚣中得到的一種絲氨酸蛋白酶類可抑制人舌癌Tea-8113細胞的增殖。

（三）菌物蛋白

茶樹菇中分離得到蛋白質(zhì)組分Yt在體內(nèi)具有顯著的抗腫瘤活性，可使實驗動物獲得腫瘤免疫記憶功能，且不損害正常細胞，可作為抗腫瘤疫苗佐劑[10]。研究人員還發(fā)現(xiàn)，從茶樹菇中分離得到的一種植物凝集素類蛋白—ALL（Agrocybe aegerita lectin）對多種類型的腫瘤都有抑制作用[11]。

滑子蘑中可分離出同時具有抗氧化活性、脫氧核糖核酸酶活性的抗腫瘤蛋白——PNAP，可誘導(dǎo)乳腺癌細胞MCF-7和Hela細胞凋亡[12]。

香茹C91-3菌絲體發(fā)酵液中提取分離得到一個分子量為26kDa的蛋白LFP91-3A2，通過MTT、流式細胞術(shù)、倒置顯微鏡和透射電鏡法檢測LFP91-3A2在體外對H22（小鼠肝癌細胞）、S180（小鼠肉瘤細胞）和A549（人肺癌細胞）的抗腫瘤活性，研究表明LFP91-3A2可抑制腫瘤細胞增殖、誘導(dǎo)細胞調(diào)亡[13]。

鐘民濤等從香菇C91-3菌絲發(fā)酵液中提取出一種混合蛋白——香菇C91-3菌絲發(fā)酵蛋白（LFP91-3），對H22荷瘤小鼠和體外培養(yǎng)的H22細胞進行研究，結(jié)果表明LFP91-3在體內(nèi)、體外均可誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。LFP91-3粗蛋白中分離純化得到了一種含糖蛋白，研究發(fā)現(xiàn)該蛋白可抑制S180細胞生長增殖誘導(dǎo)其凋亡[15]。

（四）藻類蛋白

藻紅蛋白、藻藍蛋白均為光和色素蛋白，光和色素可以作為光敏劑通過介導(dǎo)光動力療法對腫瘤進行治療。研究表明，藻藍蛋白可以作為光敏劑通過介導(dǎo)光動力療法來殺傷乳腺癌MCF-7細胞，從而達到抗腫瘤的目的。李春霞[16]研究發(fā)現(xiàn)藻紅蛋白可以作為光敏劑，通過光動力療法明顯抑制人肝癌BEL-7402細胞生長增殖[17]。藻紅蛋白能提高H22荷瘤小鼠細胞免疫功能，藻藍蛋白聯(lián)合全反式維甲酸可以誘導(dǎo)人宮頸癌HeLa細胞凋亡[18]。研究人員還從有毒的微囊藻屬中分離得到一種光和色素蛋白MC-PC，它可以抑制肝癌細胞（HepG-2）增殖并誘導(dǎo)其凋亡[19]。

（五）食物蛋白

小麥胚芽水溶性提取物中分離出一種抗腫瘤蛋白WGWSP11，抑制乳腺癌細胞株MDA-MB231、人胃癌細胞株SGC-7901和人結(jié)腸癌細胞株HT-29的生長增殖，其中對MDAMB231抑制作用最顯著，引起MDA-MB231凋亡的途徑可能是將細胞阻滯在G0/G1期、降解DNA片段和引起了Caspase依賴型細胞色素c的釋放，且對正常細胞毒性作用很小[20]。研究中也證明了小麥胚芽水溶性提取物對人乳腺癌細胞株MDA-MB231細胞生長有明顯的抑制效應(yīng)[21]。

首次從小米米糠中分離純化得到具有抗腫瘤活性的蛋白，稱為FMB，研究表明，F(xiàn)MB可抑制人結(jié)腸癌細胞株DLD1和人宮頸癌細胞株HeLa的增殖和誘導(dǎo)其凋亡，其中對結(jié)腸癌細胞作用顯著，而對正常肝細胞株HL-7702無明顯抑制作用[22]。苦蕎麥中提取出蛋白質(zhì)—TBWSP31可抑制Bcap37乳腺癌細胞生長增殖誘導(dǎo)其凋亡[23]。

富校軼等[24]以S-180荷瘤小鼠為模型對大豆乳清蛋白的體內(nèi)抗腫瘤作用進行研究，并對肝癌細胞HepG-2進行了體外抗腫瘤研究，結(jié)果均表明大豆乳清蛋白具有明顯的抗腫瘤活性。王菲等[25]研究了小黑豆乳清蛋對S-180腫瘤細胞的作用，結(jié)果表明小黑豆乳清蛋白可顯著抑制S-180細胞增殖。

謝捷明等[26]研究證明南瓜蛋白可抑制人胰腺癌BxPC-3、CFPAC-1細胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡，且吉非替尼與南瓜蛋白聯(lián)合用藥具有協(xié)同作用。劉庭波等[27]證明了南瓜蛋白通過抑制骨髓瘤細胞系RPMI8226 Notch信號表達，抑制其生長增殖。

尹麗慧等[28]研究苦瓜中的一種I型核糖體失活蛋白-苦瓜蛋白時，發(fā)現(xiàn)其可以誘導(dǎo)人慢性粒細胞白血病耐藥細胞株K562/A02的凋亡，部分逆轉(zhuǎn)耐藥細胞的凋亡耐受。

二、人工半合成抗腫瘤蛋白

隨著基因工程、分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在天然抗腫瘤蛋白基礎(chǔ)上進行人工改造，得到了一系列人工半合成抗腫瘤蛋白。主要通過對天然蛋白進行有目的改造，增強其抗腫瘤活性；對兩種以上具有不同功能的蛋白質(zhì)進行融合，合成藥效更強、不良反應(yīng)更少，甚至能達到對惡性腫瘤的靶向治療；將一些抗腫瘤類藥物與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生藥效的協(xié)同。科研人員根據(jù)蛋白種類的不同選擇不同的表達載體，對蛋白進行大規(guī)模生產(chǎn)，彌補天然蛋白產(chǎn)量上的不足。

呂強[29]從苦瓜中提取分離到具有抗腫瘤作用的大分子單鏈I型核糖體失活蛋白MAP30，將穿膜能力強的HBD與穿膜能力弱的MAP30融合，得到重組蛋白rMAP30、rMAP30-HBD，通過體外的MTT細胞毒性試驗和Annexin V-FITC流式凋亡實驗、體內(nèi)Hela細胞裸鼠腫瘤模型實驗，證明了HBD融合方法的有效性，增強了MAP30的抗腫瘤作用。

李星云等[14]采用質(zhì)譜分析鑒定LFP91-3A2酶切肽段，利用擴增技術(shù)獲得其基因序列，可對蛋白進行大規(guī)模生產(chǎn)，彌補天然蛋白產(chǎn)量上的不足并為克隆、基因重組、體外表達奠定基礎(chǔ)。

李慧萍[30]對旋毛蟲A200711蛋白進行克隆表達后研究其抗腫瘤作用，發(fā)現(xiàn)A200711蛋白可以抑制肝癌細胞H7402體外及裸鼠皮下種植瘤的生長增殖，對H7702（人正常肝細胞）的生長無影響；與陽性藥順鉑相比，A200711蛋白對細胞毒性小、藥效較溫和。

三、結(jié)語與展望

抗腫瘤蛋白的研究中以天然來源的研究更為廣泛。主要包括：植物中的核糖體失活蛋白，動物中提取的纖溶活性蛋白，真菌中提取的活性蛋白，海洋藻類植物中提取的光和色素蛋白，豆類中提取的乳清蛋白，谷物中提取的蛋白。

隨著基因工程及分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們通過構(gòu)建真核和原核表達系統(tǒng)提高天然蛋白產(chǎn)量或者對天然蛋白進行改造，進行蛋白的人工合成。改造思路主要從以下五個方面進行：1.增加天然抗腫瘤蛋白活性；2.降低抗腫瘤蛋白對正常細胞的毒性；3.把可以作為“彈藥”的抗腫瘤活性物質(zhì)與可以具有“靶向作用”的活性物質(zhì)融合；4.可以透過細胞膜的蛋白與較難進入細胞的抗腫瘤蛋白進行融合；5.重組具有協(xié)同抗腫瘤作用的蛋白。

綜上所述，降低蛋白質(zhì)類藥物的細胞毒性、減少高效的蛋白質(zhì)藥物在代謝途徑中的損耗、增強蛋白質(zhì)類藥物靶向性是進行蛋白質(zhì)改造的總方針。未來人工合成抗腫瘤蛋白應(yīng)同時具備：活性強、藥效高、毒性小、具有靶向性的特點。本文對天然抗腫瘤蛋白和人工半合成抗腫瘤蛋白的研究方向進行綜述，以期為蛋白質(zhì)在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用提供思路。