力达霉素通过诱导 DR5 的表达促进 TRAIL 诱导的

人非小细胞肺癌细胞凋亡 杨 杰

中国医学科学院医药生物技术研究所

2010.5

（一） 研究背景（一） 研究背景

（二） 研究结果（二） 研究结果

（三） 结论（三） 结论

研 究 背 景

TRAIL 是 TNF 超家族成员之一，具有Ⅱ型跨膜蛋白的结构特点，分子量 33-35

kD 。 TRAIL 的细胞外部分可降解后形成可溶性 sTRAIL ，无跨膜区和胞浆区，具有生物学活性，且可以在体外重组表达。

研 究 背 景 TRAIL 可与存在于肿瘤细胞表面的死亡受体

DR4 、 DR5 结合并活化形成三聚体，再募集死亡结构域连接蛋白 FADD （ Fas associated

death domain protein ），启动凋亡信号。 FADD 通过死亡效应结构域募集 Pro-caspase8

到 DR4 和 DR5 的受体复合物上，并将其剪切活化为活性 caspase8 。从而激活相关的下游凋亡通路，最终导致肿瘤细胞凋亡。

TRAIL 目前已经发展到Ⅱ期临床试验阶段，它可以选择性地杀伤肿瘤细胞和病毒感染的细胞 , 而正常细胞则通过表达诱骗受体等方式逃逸其杀伤作用 , 这种特性使其具有应用于肿瘤治疗的巨大潜力。

研 究 背 景

• 许多肿瘤细胞对 TRAIL 存在天然耐药，而且同一组织来源的肿瘤细胞对 TRAIL 的敏感性也不一致，克服 TRAIL 的天然耐药性将能促进TRAIL 应用于临床。

• 人们对 TRAIL 与多种其他抗肿瘤制剂联合用药做了大量的研究，结果表明这种联用是有效的。

研 究 背 景

力达霉素（ LDM ）是从我国湖北省潜江县土壤中分离的一株链霉菌（ Streptomyces

globisporus C-1027 ）代谢产物中筛选得到的一种新的大分子烯二炔类抗肿瘤抗生素，由一个发色团和一个辅基蛋白组成。

研 究 背 景

力达霉素主要抑制细胞 DNA 合成，引起 DNA 单链和双链的断裂。是迄今已报道的活性最强的大分子蛋白类抗肿瘤抗生素之一。目前在中国正在进行Ⅱ期临床试验的力达霉素在体外对多种肿瘤细胞具有强烈的杀伤作用，在体内对一些移植性小鼠肿瘤及移植于裸鼠的人体肿瘤均具有显著疗效。

研 究 背 景

Apoprotein

GluThr

Ala

Ala Pro Ala Phe Ser Val Ser AlaPro Gly Leu SerAsp

Ser

PheThrThr

Ala

ThrSer Cys

Gly

Ala Ala Ala Gly Ser Val ValSerVal Ser Gln

GlySer

Tyr Tyr Ile Ala Gln Gly

AlaAsn

Gly

Thr AlaGlnAspPro

Ser Gly Ala Ala Ser Phe Ser ValPhe Arg Lys SerVal

AlaAla

ThrAla

AspCys Ser Gly Val

Tyr

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Thr Gly

Ser

ThrThr

ProGly Glu

Asn Leu GlyCys

Leu Ala Val

Ala

Thr His

Gly Asn Ser Gly

Gly

Leu

Leu

Asp

PheGly

Cys Ala Pro Val

Asp

ClNH2

OH

OO

O

CH3O

O

CH2

ON

O

O

OH3C

N

CH3OH

CH3 OH

O

H

H3C

Chromophore

• 许多研究已经表明，损伤 DNA 的化疗药物能够调节死亡受体的表达，从而促进细胞对死亡受体诱导的凋亡更为敏感。更有研究表明，化疗药物是通过诱导 DR4

和（或） DR5 的表达来促进 TRAIL 诱导的肿瘤细胞凋亡。

• LDM 作为具有强杀伤作用的抗肿瘤抗生素，它与TRAIL 联合作用于肿瘤细胞是否具有协同作用，以及相关的机制又是怎样很值得我们去探究。

研 究 背 景

（ 1 ）测定不同浓度的 TRAIL 对人非小细胞肺癌 H460 的增殖抑制作用

（ 2 ）测定不同浓度的 LDM 对人非小细胞肺癌 H460 的增殖抑制作用

（ 3 ）测定不同浓度的 LDM 和 TRAIL 联合对人非小细胞肺癌 H460 的增殖抑制作用

1.MTT 试验检测药物对细胞增殖的影响

LDM 和 TRAIL 联合用药相互作用指数 CDI值

AB两药合用时存活率 CDI = A 药单用时存活率× B 药单用时存活率

CDI ＜ 1 ，两药有协同作用；

CDI ＜ 0.7 ，两药有显著的协同作用。

2. Hoechst 33342荧光染色检测细胞凋亡

3. Annexin V-FITC/ PI 染色结合流式细胞仪检测细胞凋亡

4. LDM 与 TRAIL 联用对 TRAIL 诱导的细胞凋亡信号通路相关蛋白的影响

5. 不同浓度 LDM 对 TRAIL 受体 DR4 和DR5 表达的影响

6. LDM 不同作用时间对 TRAIL 受体DR4 和 DR5 表达的影响

结 论• TRAIL 对人非小细胞肺癌细胞系 H460 细胞增殖的抑

制作用

• LDM 对人非小细胞肺癌细胞系 H460 细胞增殖的抑制作用

• TRAIL 与 LDM 对人非小细胞肺癌细胞系 H460 细胞具有显著协同抗肿瘤作用 。在合适的剂量下 LDM 与 TRAIL 联合应用比单独用药具有更好的疗效，能显著增强对肿瘤细胞的凋亡作用。

结 论• LDM 与 TRAIL 联合可使 PARP 的切割和 Caspase-3

及 Caspase-8 的激活显著增强，从而增强了单药的诱导凋亡作用。

• LDM 能够增强 TRAIL 受体 DR5 的表达，不仅有剂量依赖性，且时间越长，表达量越高。

• LDM 可能是通过诱导 DR5 的表达而促进 TRAIL 引起的肿瘤细胞凋亡，抑制细胞增殖，增加细胞对 TRAIL

的敏感性。