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FTase原理


  FTase又称蛋白质脂肪酸转移酵素(或者:法尼基转移酶)。法尼基转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitors)是一类正在试验中的分子靶向抗肿瘤药物,其作用的靶分子是细胞信号转导通路中的Ras蛋白。Ras蛋白需经翻译后的法尼基化修饰,才能结合于细胞膜并发挥其传导信号的作用。法尼基化修饰就是在法尼基转移酶的作用下,把法尼基(farnesyl)基团加到蛋白质分子上。

  Ras蛋白是参与细胞信号转导、调节细胞增殖和分化的关键性分子。Ras基因突变后,Ras蛋白持续处于活化状态,信号转导紊乱,导致细胞持续增生而发生肿瘤。法尼基转移酶抑制剂可抑制法尼基转移酶,使Ras蛋白不能被法尼基化修饰而不能结合于细胞膜并发挥作用,故有抗肿瘤作用。

FTase研究


  原癌基因ras家族编码是与细胞增殖和生长有关的一些重要细胞信号途径的上游产物。ras基因突变导致Ras激活并具有致癌性。翻译后的Ras蛋白的关键环节是经法尼基转移酶的法尼基化。此酶的抑制剂首先被用于抑制Ras突变肿瘤的治疗。但是发现法尼基转移酶抑制剂(farnesyl transferase inhibitors,FTIs)还具有不依赖Ras的活性、对缺乏Ras突变的某些肿瘤的治疗也有效。Ras蛋白是由Ras基因表达的一种GTP酶,在细胞生长和增殖过程中参与信号转导。正常情况下,Ras蛋白在FTase作用下以结合GTP的活性形式结合到细胞膜上执行其功能, 此后水解为非活性形式。若 Ras基因发生突变,Ras蛋白始终保持活性形式, 导致细胞的过度增殖, 即引起癌变。

  研究发现,30%~40%的甲状腺癌、超过50%的结肠癌以及90%的胰腺癌中Ras基因显著表达。显然,抑制FTase的活性, 阻止Ras蛋白参与信号转导是寻找抗癌药物的重要靶点之一。SCH66336(sarasar) 是一类I1一哌啶一三卤化衍生物, M。D。Anderson Cancer Center将其与temomlomide合用治疗神经胶质肉瘤已经进入Ⅱ期临床试验。R115777(zamestra)是一类甲基一喹诺酮类非类肽,可以选择性抑制FTase,其用于乳腺癌和肾癌的治疗正处于Ⅱ期临床试验阶段,用于胰腺癌的研究处于lI/llI期临床试验阶段。

用药前景


  Ras蛋白在转导信号时,有一定的位置要求,即必须停靠在细胞膜内侧, 方能与其它生长细胞进行信息的交换。这一过程的关键步骤是在法尼基转移酶(FTase) 的催化作用下,Ras蛋白羧基端的CAA X(cAAx的组成中C为Cys,A为疏水性氨基酸,x为甲硫氨酸和丝氨酸等)盒被法尼基化口。因此,能抑制法尼基转移酶的活性、阻止Ras蛋白的CAAX端基法尼化的化合物,将是一类具有潜在应用价值的抗癌药物,法尼基转移酶抑制剂成为药物分子设计的新靶点,引起了国外许多着名药物研究机构和药物公司的关注。
根据法尼基转移酶的结构分析和催化机理研究, 法尼基转移酶抑制剂的研究主要集中在下 4类化合物: (一) CAAX四肽及其模拟物。 (二) 法尼基焦膦酸酯(FPP) 模拟物, (三)双底物模拟物。 (四) 天然产物。其中CAAX类化合物反应专一性好, 酶识别能力强,化学合成容易,进行了较为系统的研究, 合成了数百个化合物并进行了生物活性评价。

用药选择


  安卓健乃藉由和FPP( 法尼基焦磷酸) 竞争与FTase 的结合:

  → 因而抑制FTase 将FPP 键结至Ras 蛋白质的羧基端CAAX motif 中之半胱氨酸上

  → 亦即抑制蛋白质异戊二酰化的进行

  → 然后抑制Ras 的活性

  → 达到抑制癌细胞生长与分化的目的

  安卓健同时抑制Ras与GTPase的活化

  RAS通过FTase(法尼基转移酶)的活化,产生癌变反应。GTPase是与RAS基因结构相类似的原癌基因,通过GGTase活化,产生癌变反应。和一般的FTI(法尼基转移酶抑制剂)不同,安卓健不仅可以通过抑制FTase抑制RAS的活化,也可以通过抑制GGTase进而抑制其他类RAS基因GTPase的活化。

  据研究发现,安卓健能有效地抑制癌细胞的转移并启动癌细胞的程序性凋亡和自噬作用,进而杀死癌细胞。研发团队更明确地以实验证明,安卓健在癌细胞里所扮演的角色为蛋白质脂肪酸转移酵素抑制剂,藉由抑制蛋白质脂肪酸转移酵素的活性,间接地抑制主导癌细胞增生的重要讯息传递上游因子Ras,开启癌细胞走向死亡的途径。

  在细胞的讯息传递路径上,Ras主要为活化控制基因转录的激酶,从而调节细胞的增生与分化。Ras基因的点突变通常导致癌细胞的过度活化,使得细胞不正常增生与转移;在多数的恶性肿瘤中均发现有Ras点突变的现象。Ras的活性取决于此蛋白是否能顺利的由细胞核生成并镶嵌至细胞膜上,该过程需要一系列的转译后修饰作用,包括:

  (1)在Ras蛋白质的羧基端高度保留的CAAX motif中的半胱氨酸进行蛋白质异戊二酰化;

  (2)以蛋白质酶移除CAAXmotif中的AAX胺基酸片段;

  (3)甲基化;

  (4)脂肪酸修饰作用等。

  而法尼基转移酶参与Ras活化的第一步,即蛋白质异戊二酰化,安卓健即为法尼基转移酶抑制剂,间接的抑制Ras的活性,达到抑制癌细胞生长与分化的目的。

  在探讨安卓健诱导癌细胞死亡的讯号传递路径中,研究结果指出:安卓健通过抑制 Ras 的活性,进而影响其下游讯息传递因子,包括抑制PI3K 的表现量与降低 Akt 的磷酸化程度;以及活化 AMPK促使 TSC1/TSC2 结合更紧密,进而大大的降低 mTORC1 的活性,开启癌细胞的自噬作用机制;安卓健同时会活化 MEK1/ ERK1/2 的路径,促进癌细胞的自噬作用机制;另外,安卓健会使线粒体不稳定,降低 Bcl-2、Bcl-XL 与 MCl-1 的蛋白质量,使癌细胞程序性凋亡。由于安卓健能同时诱导癌细胞启动自噬作用与程序性凋亡的机制,而实验室的细胞毒性测试亦指出安卓健对多数的癌细胞(脑癌、淋巴癌、血癌、肺腺癌、乳癌、肝癌、胰脏癌、胃癌、直肠癌、前列腺癌与膀胱癌等 ) 都有毒杀效果,所以安卓健有机会成为主力的临床癌症用药。
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- 来自原声例句
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