梁冰馨，唐 銘，黎 容，李林吉，馬艾琳，許科浩，廖洪利

(成都醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，四川 成都 610500)

惡性腫瘤細(xì)胞分裂速度很快，會(huì)不斷侵蝕周圍的組織和器官，難以得到有效的控制和治療，已成為嚴(yán)重影響人類生活質(zhì)量、威脅生命的重大疾病[1]，是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界最棘手的疾病之一，也是全世界公認(rèn)的醫(yī)學(xué)難題[2]。當(dāng)前，惡性腫瘤的治療方法主要有化學(xué)治療、手術(shù)治療、放射治療，這些方法均存在不同的缺陷[3]，臨床上迫切需要高效低毒的新結(jié)構(gòu)抗腫瘤藥物。

相比于小分子藥物難以和靶標(biāo)結(jié)合以及毒性蓄積的缺點(diǎn)，多肽類化合物毒副作用小、靶向性強(qiáng)，特別是環(huán)肽，它們結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，具有更好的親和力和靶向性以及更低的毒性，是抗腫瘤藥物的熱門選擇。近20年來(lái)，天然抗腫瘤環(huán)肽受到廣泛關(guān)注，共有18款環(huán)肽藥物上市，多數(shù)是從天然環(huán)肽改造而來(lái)，通過(guò)保持整體的環(huán)肽結(jié)構(gòu)來(lái)維持對(duì)目標(biāo)蛋白的親和力[4]。作者在此對(duì)植物來(lái)源、海洋來(lái)源、微生物來(lái)源的抗腫瘤環(huán)肽研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為深入研究新型抗腫瘤環(huán)肽提供參考。

1 植物來(lái)源的抗腫瘤環(huán)肽

1.1 堇菜科

Vitri、Varv、Cycloviolacin O2(cO2)是從三色堇菜(Violatricolor)中提取得到的具有細(xì)胞毒作用的環(huán)肽，它們對(duì)多種人癌細(xì)胞系都具有抑制作用；并且Bracelet亞家族環(huán)肽Vitri A、Vitri F和cO2對(duì)5種癌細(xì)胞人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251、人乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231、人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞A549、人前列腺癌細(xì)胞DU145和人肝癌細(xì)胞BEL-7402的細(xì)胞毒作用最強(qiáng)，IC50值約為2.74～17.05 μg·mL-1，而M?bius亞家族環(huán)肽Varv A、Varv F等的IC50值約為Bracelet亞家族環(huán)肽的10倍。Herrmann等[5]用一種淋巴瘤細(xì)胞系對(duì)從雙花堇菜(Violabiflora)中提取得到的環(huán)肽進(jìn)行了熒光微量培養(yǎng)細(xì)胞毒試驗(yàn)，其中Bracelet亞家族環(huán)肽Vibi E、Vibi G、Vibi H的IC50值在0.96～5.00 μmol·L-1之間，而M?bius亞家族環(huán)肽Vibi D在30 μmol·L-1時(shí)仍無(wú)細(xì)胞毒作用。Tang等[6]研究發(fā)現(xiàn)，Bracelet和M?bius亞家族的疏水氨基酸殘基的比例相近，但M?bius亞家族的疏水氨基酸在表面更分散，所以推測(cè)疏水氨基酸分布的集中程度可能對(duì)抗腫瘤活性至關(guān)重要。

Hyen D是從Hybanthusenneaspermus中提取得到的環(huán)肽，它與環(huán)肽cO2的細(xì)胞毒作用相當(dāng)。Du等[7]從一種用作性欲增強(qiáng)劑的印度草本植物中分離得到了5個(gè)具有較強(qiáng)細(xì)胞毒作用的新植物環(huán)肽Hyen C、Hyen D、Hyen E、Hyen L、Hyen M；并通過(guò)一系列機(jī)理研究證實(shí)植物環(huán)肽與含有腦磷脂(PE)的脂質(zhì)相互作用，聚集在細(xì)胞膜上，產(chǎn)生導(dǎo)致壞死的氣泡，使細(xì)胞死亡；與TAT(一種細(xì)胞穿膜肽)相比，環(huán)肽Hyen D能更好地被人宮頸癌細(xì)胞HeLa內(nèi)化，并以無(wú)毒濃度定位于核內(nèi)體。Svangard等[8]研究發(fā)現(xiàn)，膜結(jié)合和破壞有助于植物環(huán)肽發(fā)揮細(xì)胞毒作用；人淋巴瘤細(xì)胞U-937GTB在環(huán)肽cO2中暴露5 min即出現(xiàn)細(xì)胞膜解體；鈣蛋白負(fù)載的人宮頸癌細(xì)胞HeLa和脂質(zhì)體的內(nèi)容物迅速釋放，呈濃度依賴性。

從堇菜科中分離得到的環(huán)肽還有Viphi、Viba[9]等，環(huán)肽Viphis A～H是第一次從紫花地丁(Violaphilippica)中分離得到[10]。采用還原、酶切和串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)序的方法，初步確定了這些環(huán)肽的序列，并第一次成功分離出了環(huán)肽Viba 17和Mram 8。細(xì)胞毒試驗(yàn)表明，Viphi A、Viphis D～G、Viba 17和Mram 8對(duì)癌細(xì)胞(人黑色素瘤細(xì)胞MM96L、人宮頸癌細(xì)胞HeLa、人胃癌細(xì)胞BGC-823)和非癌細(xì)胞(人皮膚成纖維細(xì)胞HFF-1)具有細(xì)胞毒作用。

Yeshak等[11]從海拔3 400 m的Violaabyssinica中分離得到6個(gè)新的環(huán)肽Vabys A～E和Varv E，并用高效液相色譜、質(zhì)譜和氨基酸定量分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)環(huán)肽Vabys A～E有新的序列，Vabys A～C在序列中有更新的特征，Vaby A和Vaby D在熒光微量培養(yǎng)細(xì)胞毒試驗(yàn)中顯示出細(xì)胞毒作用，對(duì)人淋巴瘤細(xì)胞U-937GTB的IC50值分別為7.6 μmol·L-1、2.8 μmol·L-1。證實(shí)了對(duì)不同生長(zhǎng)環(huán)境紫羅蘭環(huán)肽的研究可擴(kuò)展我們對(duì)環(huán)肽結(jié)構(gòu)和生物多樣性的認(rèn)識(shí)。

1.2 茜草科

RA-Ⅻ是從紫參(RubiayunnanensisDiels)中分離得到的具有抗炎和抗腫瘤活性的雙環(huán)六肽，其抗腫瘤活性不依賴于細(xì)胞凋亡，并通過(guò)調(diào)節(jié)人結(jié)腸癌細(xì)胞SW620和HT29中的mTOR和NF-κB通路抑制保護(hù)性自噬。這表明RA-Ⅻ是癌癥治療的關(guān)鍵活性成分，作為結(jié)腸癌細(xì)胞自噬抑制劑具有很好的應(yīng)用前景[12]。

Rubipodanin B是從柄花茜草(RubiapodanthaDiels)的根和莖中獲得的一種新環(huán)六肽。使用TLC環(huán)肽原位法還檢測(cè)到其它11種已知的茜草科環(huán)肽(RAs)，其中RA-Ⅹ-OMe首次被鑒定為天然產(chǎn)物，RA-Ⅳ、RA-Ⅺ、RA--OMe和Rubiyunnanin C首次從該科中分離得到。細(xì)胞毒作用和 NF-κB信號(hào)通路活性評(píng)估結(jié)果表明，Rubipodanin B、RA-Ⅹ-OMe、RA-Ⅺ、Rubiyunnanin C、RA-Ⅰ、RA-Ⅴ對(duì)3種人腫瘤細(xì)胞MDA-MB-231、SW620和HepG2均顯示出細(xì)胞毒作用，IC50值在0.015～10.270 μmol·L-1之間，并且RA-Ⅰ和RA-Ⅴ具有NF-κB抑制活性，IC50值分別為2.420 μmol·L-1和0.046 μmol·L-1，這表明2位丙氨酸在維持RAs生物活性方面起著關(guān)鍵作用[13]。

1.3 石竹科

Dianthins C～F、Longicalycinin A是從瞿麥中分離得到的環(huán)肽，它們對(duì)人肝癌細(xì)胞HepG2的增殖有一定的抑制作用，其中Dianthin D的細(xì)胞毒作用最明顯，IC50值為2.37 μg·mL-1[14]。

Morita等從石竹科的叉歧繁縷中分離鑒定出了10種環(huán)肽，其中Dichotomin A、Dichotomin B、Dichotomin C、Dichotomin E、Dichotomin H、Dichotomin I對(duì)淋巴癌細(xì)胞P388的生長(zhǎng)具有抑制作用，Dichotomin F和Dichotomin G對(duì)環(huán)氧化酶具有很強(qiáng)的抑制作用[15-17]。

1.4 菊科

Astins是從紫菀中分離得到的環(huán)五肽，是植物中唯一的氯化環(huán)肽。在現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的Astins中，環(huán)肽Astins A～C(圖1)含有氯原子，其中Astin A、Astin B均含有別蘇氨酸，具有抗腫瘤活性；有人對(duì)Astins A～C進(jìn)行脫氯處理，并通過(guò)細(xì)胞毒試驗(yàn)研究其活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有的脫氯衍生物在一定劑量下均未表現(xiàn)出抗腫瘤活性。這證實(shí)了自然界中罕見(jiàn)的別蘇氨酸是肽產(chǎn)生生物活性的重要組分。

圖1 Astins A～C的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formulas of Astins A-C

Xu等[18]對(duì)環(huán)肽Astins A～H、Astins K～P進(jìn)行細(xì)胞毒試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)Astin B對(duì)BGC-823細(xì)胞的IC50值為19.2 μg·mL-1，Astin C對(duì)HCT116細(xì)胞和BGC-823細(xì)胞的IC50值分別為13.4 μg·mL-1和3.3 μg·mL-1。表明順式二氯脯氨酸殘基和側(cè)鏈上的羥基數(shù)目對(duì)細(xì)胞毒作用起著重要作用[18-19]。

2 海洋來(lái)源的抗腫瘤環(huán)肽

2.1 海鞘

Didemnins是從Didemshnide科Trididemnumsolidum中成功分離得到的具有抗腫瘤細(xì)胞毒作用的環(huán)肽，其中活性最強(qiáng)的是Didemnin B。Didemnins既能抑制蛋白質(zhì)的合成，也能抑制核酸的合成；可殺傷處于各周期的黑色素瘤細(xì)胞B16，尤以G1至S期細(xì)胞敏感。臨床試驗(yàn)中，Didemnin B對(duì)非何杰金淋巴瘤和腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤有一定療效，但對(duì)變態(tài)前列腺癌、子宮頸鱗狀細(xì)胞癌、小細(xì)胞肺癌、骨髓瘤和卵巢癌等療效欠佳且有一定副作用。在對(duì)Didemnins同系物進(jìn)行結(jié)構(gòu)與功能對(duì)比時(shí)發(fā)現(xiàn)，脫氫Didemnin B的體內(nèi)外抗腫瘤活性明顯強(qiáng)于Didemnins，Didemnins親脂取代后會(huì)顯著降低其細(xì)胞毒作用。因此對(duì)側(cè)鏈進(jìn)行化學(xué)修飾會(huì)顯著影響其活性[20-22]。Didemnin B因體內(nèi)代謝半衰期短、毒副作用大而退出臨床研究，而脫氫Didemnin B的毒副作用小且生物活性更高，2004年被FDA 指定用于罕見(jiàn)病多發(fā)性骨髓瘤和急性淋巴性白血病的治療，2018年12月獲批上市[21]。

Cycloxaoline是來(lái)自L.bistratum的環(huán)六肽。Shioiri課題組[23]研究發(fā)現(xiàn)，噁唑啉環(huán)是影響細(xì)胞毒作用的重要因素，無(wú)噁唑啉環(huán)的Tawicyclamides對(duì)人結(jié)腸癌細(xì)胞的細(xì)胞毒作用較弱，IC50值約為30 μg·mL-1，而Cycloxaoline對(duì)成纖維細(xì)胞MRC5CVI和膀胱癌細(xì)胞T24的細(xì)胞毒作用十分顯著，IC50值為0.5 μg·mL-1[20,24-25]。

2.2 海綿

Pipecolidepsins A和B(圖2)是從馬達(dá)加斯加近海采集的片葉海綿中分離得到的2個(gè)新環(huán)肽，通過(guò)核磁共振、氨基酸片段(用Marfey試劑水解和衍生化得到)、LC-MS分析確證了它們的結(jié)構(gòu)：除了幾種常見(jiàn)的氨基酸外，還含有不常見(jiàn)的殘基，包括2-氨基-3-羥基-4,5-二甲基己酸、3-乙氧基天冬酰胺、3,4-二甲基谷氨酰胺、4,7-二氨基-2,3-二羥基-7-氧代庚酸、3-羥基天冬氨酸及末端的3-羥基-2,4,6-三甲基庚酸。Pipecolidepsins A和B對(duì)3種人腫瘤細(xì)胞具有顯著的細(xì)胞毒作用(表1)。Coello等[26]用Pipecolidepsin B中的HOAsp氨基酸取代Pipecolidepsin A中的Asp2殘基后，Pipecolidepsin A的細(xì)胞毒作用提高了10倍(對(duì)于HT-29細(xì)胞系是100倍)，可能與C3位的取代及氨基酸殘基的親水性有關(guān)。

圖2 Pipecolidepsin A和Pipecolidepsin B的結(jié)構(gòu)式Fig.2 Structural formulas of Pipecolidepsin A and Pipecolidepsin B

表1 海綿來(lái)源抗腫瘤環(huán)肽的半抑制濃度/(μmol·L-1)Tab.1 Half maximal inhibitory concentration of sponge-derived anti-tumor cyclic peptide/(μmol·L-1)

Phakellistatins是一類富含脯氨酸的環(huán)七肽。Phakellistatin 13、Phakellistatin 15～18[27-28]是從我國(guó)永興島海綿Phakelliafusca中分離得到的具有細(xì)胞毒作用的環(huán)肽。研究者采用丙氨酸掃描法研究各氨基酸殘基對(duì)Phakellistatin 13環(huán)化的影響，并對(duì)合成的Phakellistatin 13衍生物進(jìn)行體外細(xì)胞毒作用檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)Phakellistatin 13衍生物對(duì)人肝癌細(xì)胞、人乳腺癌細(xì)胞、人結(jié)腸癌細(xì)胞和人宮頸癌細(xì)胞均沒(méi)有明顯的細(xì)胞毒作用[28]。

Nazumazoles A～C(圖3)[29]是從海洋海綿Theonellaswinhoei中分離得到的抗腫瘤環(huán)肽，對(duì)小鼠白血病細(xì)胞P388具有細(xì)胞毒作用。當(dāng)Nazumazoles A～C中酮類降低時(shí)，細(xì)胞毒作用減弱；將硫醇基團(tuán)進(jìn)一步還原和烷基化后，則會(huì)直接喪失細(xì)胞毒作用。

圖3 Nazumazoles A～C的結(jié)構(gòu)式Fig.3 Structural formulas of Nazumazoles A-C

同是從海洋海綿Theonellaswinhoei中分離得到的抗腫瘤環(huán)肽Nazumazoles D～F(圖4)在濃度為50 μmol·L-1時(shí)卻并未對(duì)小鼠白血病細(xì)胞P388顯示細(xì)胞毒作用。

圖4 Nazumazoles D～F的結(jié)構(gòu)式Fig.4 Structural formulas of Nazumazoles D-F

Theonellamide J、Theonellamide K和5-cis-apoa-Theopalauamide(圖5)也是從海洋海綿Theonellaswinhoei中分離得到的雙環(huán)糖肽。在細(xì)胞毒試驗(yàn)中，與Theonellamide(圖5)相比，上述新發(fā)現(xiàn)的3種雙環(huán)糖肽對(duì)HCT116細(xì)胞的細(xì)胞毒作用較弱，Theonellamide J幾乎沒(méi)有活性，5-cis-apoa-Theopalauamide的IC50值與Theonellamide[(2.8±0.9) μmol·L-1]相比也高了一個(gè)數(shù)量級(jí)。這表明非蛋白生成氨基酸3-氨基-4-羥基-6-甲基-8-苯基-5E,7E-辛二烯酸(apoa)是其發(fā)揮細(xì)胞毒作用的必需基團(tuán)[30]。

圖5 Theonellamide J、Theonellamide K、5-cis-apoa-Theopalauamide和Theonellamide的結(jié)構(gòu)式Fig.5 Structural formulas of Theonellamide J,Theonellamide K,5-cis-apoa-Theopalauamide,and Theonellamide

Callipeltins N～Q(圖6)是從所羅門島海洋海綿Asteropussp.中分離出的4種新脂肽，是Callipeltin A的衍生物。Marc等[31]評(píng)估了Callipeltins N～Q對(duì)腫瘤細(xì)胞A2058、HT29、MCF-7以及非惡性成纖維細(xì)胞MRC-5的細(xì)胞毒作用，發(fā)現(xiàn)Callipeltin P和Callipeltin Q是直鏈脂肽，對(duì)腫瘤細(xì)胞無(wú)細(xì)胞毒作用；而Callipeltin N和Callipeltin O是環(huán)肽，細(xì)胞毒作用明顯，IC50值低至0.16 μmol·L-1，證實(shí)了環(huán)狀構(gòu)型對(duì)生物活性影響顯著；含有3,4-二甲基谷氨酰胺的Callipeltin N的細(xì)胞毒作用比含有3-甲基谷氨酰胺的Callipeltin O的細(xì)胞毒作用高6倍，表明該位置是發(fā)揮生物活性的重要位點(diǎn)。

圖6 Callipeltin N和Callipeltin O的結(jié)構(gòu)式Fig.6 Structural formulas of Callipeltin N and Callipeltin O

Carteritin A[32]是從Stylissacarteri中分離得到的環(huán)七肽，對(duì)人宮頸癌細(xì)胞HeLa、人結(jié)腸癌細(xì)胞HCT116和鼠巨噬細(xì)胞RAW264具有細(xì)胞毒作用。

2.3 海藻

從羽藻中分離得到的Kahalalide F(KF)對(duì)前列腺癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞具有強(qiáng)烈的細(xì)胞毒作用(IC50值為0.07～0.28 μmol·L-1)，而且KF的細(xì)胞毒作用與多藥耐藥MDR1和酪氨酸激酶HER2/NEU的表達(dá)水平無(wú)關(guān)，僅與抗凋亡Bcl-2蛋白的表達(dá)水平有關(guān)[33]。

Dolastatin 3最初是從截尾海兔中分離得到的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)從巨大鞘絲藻中也可以分離得到。Dolastatin 3對(duì)小鼠白血病細(xì)胞P388的GI50值低于1 μmol·L-1[34]。

Galaxamide(圖7)是從海洋藻絲狀乳節(jié)藻Galaxaurafilamentosa中分離得到的一種具有抗增殖活性的環(huán)五肽。Galaxamide包括2個(gè)N-甲基亮氨酸和3個(gè)亮氨酸[35]，對(duì)人癌細(xì)胞U87和MCF-7有明顯的細(xì)胞毒作用，IC50值分別為10.6 μg·mL-1和14.9 μg·mL-1[36]。陳萌等[37]、邱少玲等[38]發(fā)現(xiàn)D型氨基酸(D-AA)可以提高Galaxamide的抗腫瘤活性；后來(lái)有人通過(guò)修飾改造設(shè)計(jì)并合成了Galaxamide類似物，如改變?chǔ)?氨基甲基化數(shù)量、引入其它氨基酸(D型氨基酸、其它天然氨基酸)、變換不同氨基酸殘基在環(huán)中的位置；并通過(guò)MTT法進(jìn)行細(xì)胞毒試驗(yàn)。結(jié)果顯示，多個(gè)類似物對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有明顯的細(xì)胞毒作用，且有明顯的選擇性，氨基酸構(gòu)型完全不一樣的類似物表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。進(jìn)一步說(shuō)明了空間構(gòu)象與Galaxamide及其類似物的抗腫瘤活性密切相關(guān)。

圖7 Galaxamide及Analog-6的結(jié)構(gòu)式Fig.7 Structural formulas of Galaxamide and Analog-6

通過(guò)AnnexinV-FITC/PI復(fù)染法、PI單染法、Hoechst 33342熒光染色法和Western blotting法發(fā)現(xiàn)，類似物Analog-6(圖7)可能通過(guò)抑制HepG2細(xì)胞在細(xì)胞周期Sub-G1期的生長(zhǎng)及誘導(dǎo)細(xì)胞染色質(zhì)收縮使HepG2細(xì)胞早凋，且可能是通過(guò)線粒體介導(dǎo)的途徑[39]。

Samoamide A是從束藻菌屬藻青菌中分離得到的天然環(huán)八肽。Samoamide A在體外對(duì)包括人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞NCI-H460和人結(jié)直腸癌細(xì)胞HCT-116在內(nèi)的一系列腫瘤細(xì)胞均有細(xì)胞毒作用，IC50值低于10 μmol·L-1；對(duì)人肺腺癌細(xì)胞H125、人乳腺癌細(xì)胞MCF7、人前列腺癌細(xì)胞LNCaP、人卵巢癌細(xì)胞OVC5、人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞U251、人胰腺癌上皮樣細(xì)胞PANC-1、人急性淋巴母細(xì)胞白血病細(xì)胞CEM、人粒細(xì)胞CFU-GM和單核細(xì)胞系祖細(xì)胞等均具有細(xì)胞毒作用，IC50值在1.1～4.5 μmol·L-1之間。雖然Samoamide A對(duì)以上幾種癌細(xì)胞都具有細(xì)胞毒作用，但沒(méi)有任何顯著的選擇性[40]。

3 微生物來(lái)源的抗腫瘤環(huán)肽

Chlamydocin(圖8)是從Diheterosporachlamydosporia中分離得到的天然環(huán)四肽，已被證實(shí)具有很高的體外抗腫瘤活性，IC50值為1.3 nmol·L-1[41-42]。Chlamydocin是一種環(huán)氧酮類HDACs，除含有L-苯丙氨酸、D-脯氨酸、2-氨基異丁酸外，還有一種特殊氨基酸——2-氨基-8-氧代-9,10-環(huán)氧癸酸(AOE)，該氨基酸的環(huán)氧酮結(jié)構(gòu)構(gòu)成與酶作用的結(jié)合區(qū)，是Chlamydocin體外抗腫瘤活性的主要貢獻(xiàn)者。

圖8 Chlamydocin的結(jié)構(gòu)式Fig.8 Structural formula of Chlamydocin

NW-G01是從陜西省土壤放線菌株No.313發(fā)酵液中分離得到的環(huán)六肽，對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)等革蘭氏陽(yáng)性菌有較強(qiáng)的抑制作用，但對(duì)革蘭氏陰性菌無(wú)明顯抑制作用。王麗麗等[43]通過(guò)顯微拍照法和MTT法檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)NW-G01對(duì)人宮頸癌細(xì)胞HeLa、人卵巢癌細(xì)胞SKOV3、人乳腺癌細(xì)胞MCF-7、人胃癌細(xì)胞SGC-7901和人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251的生長(zhǎng)都具有較強(qiáng)的抑制作用，其中對(duì)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞U251最為敏感，IC50值約為10 μmol·L-1。其作用機(jī)制可能是通過(guò)降低S期腫瘤細(xì)胞的比例、抑制腫瘤細(xì)胞的克隆形成能力來(lái)阻斷腫瘤細(xì)胞的增殖。

芽孢桿菌脂肽主要用于抗菌研究，也具有抗腫瘤活性[44]。根據(jù)特定的肽鏈和脂肪酸結(jié)構(gòu)，可將芽孢桿菌脂肽分為Surfactin、Iturin和Fengycin三類[45]。Surfactin和Iturin是環(huán)脂七肽；Fengycin(圖9)的肽鏈部分由10個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中第3位的Tyr通過(guò)內(nèi)酯鍵與第10位的Ile鍵合形成環(huán)肽[46]。芽孢桿菌脂肽的抗腫瘤機(jī)制包括誘導(dǎo)凋亡和細(xì)胞周期停滯[47]。

圖9 Fengycin的結(jié)構(gòu)式Fig.9 Structural formula of Fengycin

Surfactin可以通過(guò)誘導(dǎo)促凋亡活性和阻滯細(xì)胞周期來(lái)抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞LOVO的增殖。經(jīng)Surfactin治療后，ERK和PI3K/Akt活化受到抑制，p21、p53、Fas及其配體水平明顯升高，Caspase-3和PARP裂解活性明顯升高，Cyclin E和CDK2表達(dá)降低[48]。Surfactin可以通過(guò)引起ROS的產(chǎn)生、ERK1/2和JNK磷酸化的持續(xù)激活來(lái)殺死人乳腺癌細(xì)胞MCF-7；此外，還能觸發(fā)線粒體/Caspase凋亡途徑，誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞凋亡，表現(xiàn)為Bax-to-Bcl-2表達(dá)增加、線粒體膜電位喪失、細(xì)胞色素C釋放和Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)[49]。

Iturin A可通過(guò)阻斷Akt通路、失活MAPK和Akt激酶、促進(jìn)FoxO3a向細(xì)胞核轉(zhuǎn)位顯著抑制乳腺癌細(xì)胞MDAMB-231和MCF-7的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。在異種移植模型中，Iturin A可以通過(guò)降低Ki-67和CD-31的表達(dá)以及Akt、GSK3β、FoxO3a和MAPK的磷酸化來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)[50]。

Fengycin可以阻斷非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞95D的生長(zhǎng)，抑制裸鼠體內(nèi)移植的95D細(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)ROS爆發(fā)、Ca2+攝取、LDH釋放和線粒體膜電位喪失。Fengycin通過(guò)下調(diào)Cyclin D1和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)的表達(dá)，使細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期。此外，Caspase活性、Bax/Bcl-2表達(dá)比值和細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞色素C水平也發(fā)生了變化。表明Fengycin通過(guò)線粒體途徑誘導(dǎo)95D細(xì)胞凋亡[51]。

4 展望

隨著自然界中越來(lái)越多的抗腫瘤環(huán)肽被發(fā)現(xiàn)，包括從海洋藍(lán)藻Caldorasp.中分離得到的具有細(xì)胞毒作用的環(huán)肽Portobelamides A and B[52]、從棒束孢屬的發(fā)酵液中分離得到的抗胰腺癌細(xì)胞增殖和抗遷移的環(huán)肽Beauvericin[53]以及從植物內(nèi)生真菌哈茨木霉(Trichodermaharzianum)中分離得到的4個(gè)新環(huán)肽Trichodestruxins A～D[54]等，對(duì)其抗腫瘤活性的研究也越來(lái)越深入，然而，諸多因素限制了這些抗腫瘤環(huán)肽的臨床應(yīng)用。如，多數(shù)天然環(huán)肽能被提取出來(lái)的量極少，不足以支持后續(xù)研究；一些環(huán)肽的活性研究?jī)H局限于體外測(cè)試，缺乏對(duì)活性的深入研究及機(jī)制探討；某些環(huán)肽的毒性較大，難以應(yīng)用于臨床。因此，今后應(yīng)投入更多精力對(duì)環(huán)肽進(jìn)行高效提取、人工合成、結(jié)構(gòu)改造及深入的抗腫瘤機(jī)制研究，以改善天然抗腫瘤環(huán)肽的成藥性。相信隨著研究的逐步深入、更多新手段和新方法的應(yīng)用，天然抗腫瘤環(huán)肽必將擁有更廣闊的應(yīng)用前景。