抗肿瘤分子Apoptin在肿瘤治疗中的应用（综述）

晋佳路 朱仁书

◇医学基础与药学研究◇

抗肿瘤分子Apoptin在肿瘤治疗中的应用（综述）

晋佳路 朱仁书

凋亡素（Apoptin）是来自鸡贫血病毒的小分子蛋白质，能选择性地诱导肿瘤细胞凋亡而对正常细胞无毒副作用，其诱导凋亡的作用不依赖抑癌基因p53亦不被抗凋亡蛋白Bcl-2所抑制，Bcl-2增高甚至能够增强其凋亡诱导效应。Apoptin的这些抗肿瘤特点使其广泛应用于肿瘤治疗。目前，Apoptin用于肿瘤治疗的主要形式有Apoptin基因治疗肿瘤、Apoptin蛋白质治疗肿瘤、Apoptin基因或蛋白与其他疗法联合治疗肿瘤。

凋亡素 肿瘤治疗 应用

传统的肿瘤治疗方法，如术后放疗、化疗存在的最大弊端就是对患者的毒副作用大及多药耐药难以克服，因此人们一直在积极寻找新的肿瘤治疗方法。Apoptin是一种来自鸡贫血病毒的小分子蛋白质，14 kDa，为鸡贫血病毒的非结构蛋白，能诱导细胞凋亡，也被称为凋亡素（Apoptin）[1]。研究表明，Apoptin能够广泛诱导转化细胞和多种肿瘤细胞凋亡，但不诱导非转化细胞和原代细胞凋亡，而且其诱导肿瘤细胞凋亡的方式不依赖p53亦不受Bcl-2的抑制，Bcl-2增高甚至能够增强其凋亡诱导效应[2]。与传统治疗肿瘤方法相比较，Apoptin不仅能够提高疗效，同时也没有毒副作用。Apoptin的抗肿瘤特点充分显示了其成为一种抗肿瘤生物制剂的潜在优势，使其广泛用于抗肿瘤治疗研究。本文主要对目前Apoptin在肿瘤治疗方面的应用进行综述。

1 Apoptin基因治疗肿瘤

1.1 利用不同载体转导Apoptin基因治疗肿瘤 目前主要是利用腺病毒载体转导Apoptin基因治疗肿瘤。有人单独向肝癌移植瘤模型注射能产生Apoptin的腺病毒载体导致了肿瘤生长的抑制[3]。另外，有人构建了一种具有肿瘤特异性杀伤和特异性复制能力的双特异性抗肿瘤重组腺病毒（Ad-hTERTp-E1a-Apoptin），实验证明对膀胱癌细胞PC-3和RM-1及其所形成的移植瘤均有较好的抑制效应[4]。

为了增加转导效率，一些研究小组试图尝试利用其他的病毒载体（如禽豆病毒、伤寒沙门氏菌、慢病毒载体等）转导Apoptin基因治疗肿瘤。例如将包含Apoptin基因的具有复制缺陷的禽豆病毒导入肿瘤细胞和组织内，能显著诱导肝癌细胞凋亡并且有效抑制小鼠皮下移植瘤的生长[5]。将Apoptin重组质粒电转导到减活的伤寒沙门氏菌LH430，能显著诱导喉癌细胞系凋亡并有效抑制小鼠皮下移植瘤的生长[6]。利用慢病毒载体介导Apoptin基因可以消除HepG2肝癌移植瘤生长[7]。

1.2 利用特别序列介导Apoptin基因靶向治疗肿瘤 具有挑战性的问题使Apoptin有效转导到肿瘤的特定部位。目前主要是将Apoptin基因与某些配体结合，利用配体与特定组织上的受体特异结合的特性靶向治疗肿瘤。有人利用肝癌细胞表面特异表达脱唾液酸糖蛋白受体，将含脱唾液酸糖蛋白和A poptin基因的重组体经多聚赖氨酸连接形成配体-质粒复合物，将复合物直接注射到肝组织，结果表明，只在表达有脱唾液酸糖蛋白受体的肝肿瘤组织中检测到Apoptin mRNA的表达，并且肝肿瘤的生长受到了显著抑制，而正常的肝细胞不受Apoptin的影响[3]。此研究为实施肝癌的靶向性生物治疗提供了有益的研究资料。

2 Apoptin蛋白治疗肿瘤

为了更安全有效地使Apoptin透过肿瘤模型的细胞膜，研究者把Apoptin与蛋白转导结构域连接，构建重组质粒表达Apoptin融合蛋白用于治疗肿瘤。主要是将Apoptin与具有透膜能力的HIV-Tat或PTD4连接。最早有人将Apoptin与HIV-Tat连接，构建重组质粒，表达纯化HIV-Tat-Apoptin融合蛋白治疗肿瘤，实验证明，该融合蛋白对鳞状细胞癌和癌变前的皮肤损伤有一定疗效[8]。为了增强转导结构域的转导效率，有人利用化学合成法对TAT进行了改造，获得具有高效转导能力的PTD4。有人将Apoptin与PTD4连接，构建原核表达质粒，表达纯化获得PTD4-Apoptin融合蛋白用以治疗肿瘤，试验证明PTD4-Apoptin融合蛋白能选择性抑制HepG2、Hela肿瘤细胞系的生长而对正常人类肝脏细胞L02没有影响，体表涂抹方式治疗HepG2、Hela、SGC7901荷瘤裸鼠模型均能产生良好的生长抑制效应，且无毒副作用[9]。值得提出的是Tat-Apoptin融合蛋白或PTD4-Apoptin融合蛋白须用基质溶解后以涂抹的方式治疗肿瘤，使其应用受到一定的局限性。

3 Apoptin与其他疗法联合治疗肿瘤

使用单一的Apoptin基因或单一的Apoptin蛋白均不能使肿瘤完全消失。为了提高Apoptin对肿瘤的治疗效果，研究者开始探索Apoptin与其他方法联合治疗肿瘤，观察Apoptin与其他疗法的联合效应。

3.1 Apoptin基因与其他物质联合治疗肿瘤

3.1.1 Apoptin基因与其他基因联合治疗肿瘤 利用细胞表达Apoptin基因的同时下调Survivin基因表达来治疗肿瘤。Survivin属于凋亡蛋白抑制家族成员。研究发现细胞表达Apoptin的同时下调Survivin，与Apoptin在细胞中单独表达或Survivin丢失相比较，凋亡细胞的百分比显著增加[10]。另1例是利用Apoptin基因与gef基因同时表达来治疗肿瘤。gef基因属于自杀基因成员。将Apoptin基因和gef基因克隆到逆转录病毒介导的基因表达系统，转导到结肠癌细胞系DLD-1，检测细胞凋亡率，结果表明，两者联合比各自单独治疗效果要好得多[11]。

3.1.2 Apoptin基因与化疗药物物联合治疗肿瘤 用表达Apoptin的腺病毒重组体与化疗药物依托泊苷联合对人类骨肉瘤细胞产生一个增加的细胞毒效应，低剂量紫杉醇与Apoptin的腺病毒重组体联合可有效抑制p53野生型、突变型或缺失型细胞生长[12]。以上研究显示Apoptin和传统的化疗药物联合为肿瘤治疗提供了一个有效的策略。

3.1.3 Apoptin基因与细胞因子联合治疗肿瘤 用表达Apoptin的重组体与IL-18联合治疗Lewis肺癌，可以引起强烈的Th1免疫反应，有效抑制肿瘤生长[13]。相似地，利用腺相关病毒介导Apoptin基因与IL-24共表达，能有效诱导HepG2细胞凋亡并抑制其移植瘤的生长[14]。

3.1.4 Apoptin基因与光动力疗法联合治疗肿瘤转染Apoptin重组质粒到鼻咽癌CNE-2细胞，与光动力疗法相联合治疗鼻咽癌，体内外研究发现两者有协同效应[15]。

3.2 Apoptin融合蛋白与化疗药物联合治疗肿瘤 使用PTD4-Apoptin融合蛋白与治疗黑色素瘤的一线药物达卡巴嗪联合治疗小鼠黑色素瘤，体内外实验均显示融合蛋白与达卡巴嗪联合有协同效应[16]。

4 展望

治疗肿瘤的理想药物应该是高效特异地杀伤肿瘤细胞而对机体正常细胞无毒副作用。Apoptin自被鉴定以来，吸引许多学者对其作用机制和效应进行了较为深入的研究。目前，大部分体内外实验利用不同载体携带Apoptin基因对肿瘤进行基因治疗，但Apoptin蛋白治疗肿瘤安全性更高。Apoptin蛋白目前主要是利用原核表达系统表达纯化而来，蛋白质纯化工作比较繁琐，产量较低，仅仅用于实验室研究，因此用酵母等真核表达系统将其表达纯化是其应用于临床的必然趋势，目前未见这方面的报道。Apoptin作为小分子病毒蛋白质，对其作用于真核细胞的作用机制的研究，也可为肿瘤的生物治疗提供新的作用靶点或新的策略。综上所述，Apoptin的特异性诱导肿瘤细胞凋亡的优点可为肿瘤治疗带来希望。

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Applications of anticancer molecular apoptin in cancer therapy

Hebi College of Vocation and Technology,Hebi 458030,Henan
JIN Jia-lu,ZHU Ren-shu

Apoptin is a small protein which is derived from chicken anemia virus and can selectively induce apoptosis in cancer cells but not in normal cells,its mechanism is not dependent on p53 and Bcl-2 and also enhanced by Bcl-2,which makes apoptin be widely used in tumor therapy.Apoptin gene therapy,apoptin protein treatment, apoptin gene or protein combined with other treatment is the main form of the treatment for cancer currently.

Apoptin;Cancer therapy;Application

R730.5

A

1671－8054（2015）01-0078-03

/（编审：刘付平）

鹤壁职业技术学院医学院 河南 458030

晋佳路，女，博士，副教授

2014-12-01收稿，2015-01-08修回