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      三氧化二砷誘導(dǎo)線粒體途徑細(xì)胞凋亡機制的研究進展

      2015-01-24 16:47:48宋婷婷劉偉華謝坤霞王晶晶肖延風(fēng)
      中國當(dāng)代醫(yī)藥 2015年29期
      關(guān)鍵詞:內(nèi)鈣細(xì)胞系線粒體

      李 丹 宋婷婷 劉偉華 謝坤霞 王晶晶 肖延風(fēng)

      西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院兒科,西安 710004

      三氧化二砷(arsenic trioxide,ATO)又名信石、砒霜等,1998年第一次報道其對于復(fù)發(fā)或難治性急性早幼粒細(xì)胞性白血病(acute promyelocytic leuketnia,APL)能達到誘導(dǎo)期完全緩解,并且無骨髓抑制作用[1]。此后,ATO 對于多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤具有治療作用的報道越來越多,并且作為治療APL 的新藥先后通過了中國國家藥品監(jiān)督管理局及美國FDA 的審批[2]。ATO可治療血液系統(tǒng)疾病,對多種惡性實體瘤也有強大的抗癌作用。許多化療藥物都是通過干涉腫瘤細(xì)胞的凋亡作用達到抗腫瘤的目的,ATO 作為一種已經(jīng)使用幾個世紀(jì)的傳統(tǒng)藥物,也是通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡來發(fā)揮作用的,但具體機制尚未明確,近年來ATO 和線粒體途徑凋亡信號通路的關(guān)系研究成為熱點,本文回顧了大量文獻,就此問題的研究進展進行闡述。

      1 細(xì)胞凋亡

      凋亡信號通路主要有3 類:線粒體途徑(內(nèi)在通路,intrinsic pathway)、死亡受體途徑(外在通路,extrinsic pathway)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑。在死亡受體途徑中,部分配體如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、Fas配體(也稱為CD95L)、TNF-相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體或TNF配體超家族成員10(TNF SF10)分別與死亡受體1(TNF受體,TNFR1)、Fas(也稱CD95)、死亡受體4(DR4,也稱TRAIL 受體1)或DR5(也稱為TRAIL2)相互作用。這些相互作用最終導(dǎo)致Fas 關(guān)聯(lián)的死亡結(jié)構(gòu)域(Fas associated death domain,F(xiàn)ADD)的募集和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶8(Caspase 8)的活化。此后經(jīng)過兩種途徑發(fā)揮凋亡作用,第一通過Caspase 信號通路傳遞凋亡信號;第二,線粒體膜電位的消失,線粒體膜通透性增高,細(xì)胞色素C 釋放,并與凋亡Caspase 活化因子(apoptotic protease activating factor,Apaf-1)、Caspase 9 前體及ATP/dATP 形成凋亡體,然后召集并激活Caspase 3,進而引發(fā)Caspase 級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[3]。

      內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS)可啟動細(xì)胞凋亡。多種生理和病理條件,如缺氧、鈣離子平衡失調(diào)等,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子平衡受到破壞,未折疊蛋白或錯誤折疊蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)累積,將會導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)鈣離子失衡,增加了細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度,觸發(fā)了細(xì)胞凋亡。

      在線粒體途徑中,任何因素導(dǎo)致的ATP 降低、活性氧的產(chǎn)生及胞質(zhì)內(nèi)鈣離子濃度升高,均可使線粒體內(nèi)膜腺苷轉(zhuǎn)位酶的構(gòu)象發(fā)生改變,引起線粒體轉(zhuǎn)換孔的開放,使得線粒體跨膜電位降低或消失,細(xì)胞色素C 從線粒體膜間隙釋放出來,它同ATP/dATP 一起與Apaf-1、Caspase 9 前體相互作用形成凋亡小體,從而募集和活化Caspase 9,導(dǎo)致下游的Caspase 的活化和死亡應(yīng)答[4]。在線粒體途徑中p53、Bcl-2 家族、凋亡抑制蛋白家族均為重要的細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)因子,NF-κB 通過對以上蛋白基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)間接地參與細(xì)胞凋亡的過程。

      2 ATO 和細(xì)胞凋亡

      ATO 是一種以線粒體為作用靶點的藥物,能夠結(jié)合腺苷核苷轉(zhuǎn)運蛋白,干擾線粒體的呼吸。與大多數(shù)的化療藥物一樣,其可以誘發(fā)線粒體凋亡通路。這條通路的特點為細(xì)胞色素C 的釋放及其他線粒體蛋白的釋放,集合及激活凋亡體,抑制凋亡抑制調(diào)節(jié)蛋白(inhibitor of apoptosis proteins,IAPs),接下來激活Caspases 9 及其他的效應(yīng)Caspase。ATO 潛在的毒性在于和腫瘤壞死因子家族的結(jié)合,激活外源性凋亡途徑。這條途徑由細(xì)胞因子綁定和激活死亡受體,形成Fas 關(guān)聯(lián)的死亡結(jié)構(gòu)域的募集及Caspase 8 的裂分和活化下游的Capase 3。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘發(fā)的凋亡通路和線粒體及死亡受體通路完全不同。ERS 激活信號級聯(lián)反應(yīng),同時激活其各自的信號傳導(dǎo)通路,觸發(fā)了未折疊蛋白效應(yīng)(unfolding protein response,UPR)。過度的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激損傷了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,激活了凋亡信號通路。

      3 ATO 與線粒體途徑誘發(fā)凋亡的關(guān)系

      3.1 ATO 與活性氧的關(guān)系

      活性氧化物指的是細(xì)胞內(nèi)一類有活性的含氧物質(zhì)。繼往文獻報道指出,ATO 可通過細(xì)胞膜彌散到細(xì)胞質(zhì)中,通過產(chǎn)生活性氧類物質(zhì)產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用。也有報道指出,ATO 在白血病細(xì)胞系及其他實體腫瘤細(xì)胞系中均能產(chǎn)生氧化應(yīng)激及細(xì)胞死亡。但具體機制尚未明確。Kumar 等[5]研究表明,在HL-60 細(xì)胞系中ATO 主要通過產(chǎn)生ROS、增加線粒體膜蛋白和脂質(zhì)雙分子層過氧化反應(yīng)、誘導(dǎo)DNA 損傷及減少還原型谷胱甘肽的濃度等途徑導(dǎo)致氧化應(yīng)激,使得線粒體通透性增加,細(xì)胞色素C 從線粒體釋放,激活Caspase 系統(tǒng)產(chǎn)生細(xì)胞凋亡。Jiang 等[6]在對比ATO 和亞砷酸鹽在誘發(fā)A549 細(xì)胞系中氧化應(yīng)激、基因毒性及細(xì)胞凋亡過程中的差別時發(fā)現(xiàn),ATO 產(chǎn)生了更多的活性氧,超氧化物歧化酶濃度更低,細(xì)胞內(nèi)還原性谷胱甘肽更低。故指出ATO 的誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡的機制中有活性氧的產(chǎn)生,其或許能解釋為何ATO 具有抗癌作用,二亞砷酸鹽卻具有致癌作用。

      3.2 ATO 與BCL-2 家族

      Bcl-2 家族包括促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白。促凋亡蛋白中,包含3 個BH 結(jié)構(gòu)域(BH1,BH2,BH3)的Bak、Bok 和Bax,2 個BH 結(jié)構(gòu)域的Bcl-Xs 以及只含有1 個BH 結(jié)構(gòu)域的Bad、Bid、Bim、Bik、Hrk、Bnip3、Nix、Puma、Bmf、Noxa 等;另一類為抗凋亡蛋白,包含4 個BH 結(jié)構(gòu)域(BH1、BH2、BH3 及BH4)的Bcl-2、Bcl-XL,Bcl-W、Al/Bfl-1、Boo 和含有3 個BH 結(jié)構(gòu)域(BH1、BH2、BH3)的Mcl-1 等。這兩類蛋白的相互作用影響對方的功能。BCl-2 家族對線粒體膜通透性的改變至關(guān)重要,目前有三種假說解釋。①直接激活:Bcl-2 導(dǎo)致線粒體外膜通透性增加,在正常細(xì)胞中,BH3-only 家族蛋白無活性,或被家族中抗凋亡蛋白綁定而失去活性,當(dāng)細(xì)胞接受凋亡信號后,BH3-only蛋白凋亡執(zhí)行蛋白通過轉(zhuǎn)錄、翻譯或移位被激活,使其在線粒體外膜打孔,鈣離子外流,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,此假說中抗凋亡蛋白通過直接綁定凋亡執(zhí)行蛋白行使功能,而不是直接與Bak、Bax 結(jié)合起作用。②假定Bak、Bax 在胞漿內(nèi)具有活性,與抗凋亡蛋白結(jié)合后,活性被抑制,接受凋亡刺激后,BH3-only 蛋白競爭性結(jié)合抗凋亡蛋白,使Bak、Bax 游離,發(fā)揮促凋亡活性。③接受凋亡信號后,BH3-only 凋亡蛋白與抗凋亡蛋白結(jié)合,中和其結(jié)合BH3-only 凋亡執(zhí)行蛋白及Bak、Bax 的能力[7]。

      線粒體外膜的通透性受多種因素的控制,包括Bcl-2 家族(促凋亡、抗凋亡蛋白),Bcl-2 蛋白的基因調(diào)節(jié)及翻譯后修飾能夠使腫瘤細(xì)胞免予凋亡。在濾泡性淋巴瘤中,Bcl-2 原癌基因轉(zhuǎn)移到免疫球蛋白重鏈的基因座上,導(dǎo)致了Bcl-2 轉(zhuǎn)錄的異常激活及高表達。除了基因的改變,經(jīng)由生存前路徑如PI3K/Akt/mTOR或tRas/MEK/ERK 通路,能夠通過磷酸化調(diào)節(jié)Bcl-2家族蛋白的表達或活性[8]。

      目前多項研究指出,ATO 誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡途徑包括Bcl-2 的磷酸化、Caspase 2 的活化和聚合酶裂解片段有關(guān),Bcl-2 的磷酸化導(dǎo)致了Bcl-2 和Bax異質(zhì)二聚體的解離,并誘導(dǎo)產(chǎn)生Bax 和Bax 的異質(zhì)二聚體產(chǎn)生,其可誘導(dǎo)促使線粒體釋放細(xì)胞色素C,細(xì)胞色素C 引發(fā)Caspase 級聯(lián)反應(yīng),促進了細(xì)胞的凋亡[9]。Ai 等[10]研究表明,應(yīng)用ATO 處理膽囊癌細(xì)胞能夠誘發(fā)腫瘤細(xì)胞的凋亡,細(xì)胞調(diào)亡的程度與ATO 的濃度和作用時間有關(guān),而且ATO 在mRNA 的水平可以下調(diào)Bcl-2 的表達;另外,應(yīng)用ATO 處理過度表達Bcl-2蛋白的膽囊癌細(xì)胞后,凋亡細(xì)胞的數(shù)量會大量減少,表明Bcl-2 參與ATO 誘發(fā)的腫瘤細(xì)胞凋亡。ATO 還可以促進促凋亡蛋白Bax 表達增多,抑制抗凋亡Bcl-XL。Kim[11]等在正常的睪丸支持細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)經(jīng)過ATO處理后誘發(fā)了細(xì)胞的凋亡,且伴隨有Caspase 3 的活化,Bcl-2 及其他凋亡抑制蛋白下調(diào),以及Bax 的上調(diào)。Zekri 等[12]從轉(zhuǎn)錄水平上也證實ATO 調(diào)高Bax 的水平,降低了Bcl-2、生存素等抗凋亡蛋白基因水平。Bcl-2 和Bax 之間的比例平衡,決定了細(xì)胞是凋亡還是存活的命運。綜上所述,ATO 通過調(diào)節(jié)Bcl-2 家族來誘發(fā)細(xì)胞的凋亡。

      3.3 ATO 和p53

      細(xì)胞的生長和死亡通常由原癌基因和腫瘤抑制基因的相互平衡決定。在許多腫瘤中均存在生存素的過渡表達和p53 功能的喪失。Shao 等[13]研究表明,生存素存在時,p53 的構(gòu)象會發(fā)生直接變化,Zhang 等[14]研究表明,對于B 淋巴細(xì)胞型急性淋巴細(xì)胞白血病細(xì)胞系來說,p53 綁定在生存素啟動子上,抑制了生存素的轉(zhuǎn)錄,ATO 激活了p53,促進了細(xì)胞凋亡。對轉(zhuǎn)染p53 siRNA的抑制,可以阻止由ATO 導(dǎo)致的生存素的下調(diào)。

      部分文獻指出,在一些細(xì)胞系中ATO 誘發(fā)的細(xì)胞周期的停滯與p53 的增加有關(guān),但也有文獻證實,暴露于ATO 后一些細(xì)胞系中p53 蛋白逐漸消失,并且和G1或G2/M 期的細(xì)胞周期停滯同時發(fā)生。在哪個細(xì)胞周期發(fā)生停滯與p53 的狀態(tài)有關(guān),表達野生型p53的細(xì)胞發(fā)生G1期停滯,表達突變型p53 在G2/M 期停滯[15]。對于ATO 的反應(yīng),表達突變型p53 的細(xì)胞似乎比野生型細(xì)胞更敏感。p53 似乎對于ATO 誘發(fā)的DNA 損傷具有保護作用。有文獻[14]指出,TM4 細(xì)胞經(jīng)過ATO 處理后p53 蛋白逐漸下降,p53 的下調(diào)可能和人類雙微體(human double microbody,HDM2)有關(guān),HDM2 可能引起p53 的無用性下調(diào)。

      3.4 ATO 激活Caspase 依賴的細(xì)胞凋亡

      Caspase 家族共有11 種,包括Caspase 1-10 以及14,分為凋亡相關(guān)性和炎癥相關(guān)性Caspase 蛋白,凋亡相關(guān)性Caspase 再分為起始相關(guān)性(2,8,9,10)和效應(yīng)相關(guān)性Caspase 兩類(3,6,7)。Caspase 最終的效應(yīng)蛋白為Caspase 3,有活性的Caspase 3 是從30 kD的酶原上的17 和12 kD 的亞基組成的同源二聚體獲得,它的作用是主要有裂解多聚(ADP-核糖)聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP],終 止DNA 修復(fù);活化核酸內(nèi)切酶,特異性切割核小體之間的連接序列,DNA 斷裂成180~210 bp 大小的片段;破壞細(xì)胞骨架蛋白,細(xì)胞外基質(zhì)蛋白、核蛋白等,使細(xì)胞失去正常的形態(tài)[3]。其他研究也證實了Caspase 3 在化療藥物誘發(fā)凋亡中的作用,苯丙烯酸通過激活Caspase 3 及DNA 損傷導(dǎo)致凋亡[15-16],黃芪通過DNA 斷裂、凋亡調(diào)節(jié)劑Caspase 3 蛋白表達誘發(fā)凋亡[17]。Kumar 等[5]研究表明,ATO 以一種濃度和時間依賴的方式激活Caspase 3。不僅在腫瘤細(xì)胞,在正常的豚鼠心肌纖維細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn),當(dāng)ATO 濃度達到2~10 μmol/L 時,會出現(xiàn)TGF-1 和p-ERK 蛋白的表達Bax/Bcl-2 的比例增加,以及Caspase 3 的活化[18]。

      3.5 ATO 提高細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度

      鈣離子濃度的體內(nèi)平衡是維持正常細(xì)胞功能的重要機制。鈣離子可能在調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的過程中發(fā)揮中心作用。ATO 誘發(fā)的細(xì)胞凋亡和細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的增加有關(guān)。具體機制尚未清楚,現(xiàn)在認(rèn)為砷劑可以阻止某些酶的活性,誘導(dǎo)DNA 斷裂、影響一些基因如Bcl-2、c-myc 和p53 的表達,這些因子和鈣離子一起在細(xì)胞的凋亡過程中發(fā)揮重要的作用。鈣離子濃度增高后,各種鈣離子依賴的降解酶如磷脂酶、Caspase 以及內(nèi)切酶,活性被激活。ATO 誘發(fā)的細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高的機制為從細(xì)胞內(nèi)鈣儲存庫中釋放鈣。ATO 對細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的影響程度與基礎(chǔ)的鈣濃度有關(guān),即基礎(chǔ)鈣濃度越低,鈣離子增高的越明顯。不同細(xì)胞系對于ATO 的反應(yīng)不同,或許是因為不同細(xì)胞系鈣離子基礎(chǔ)濃度不同[19]。Cai 等[20]研究證實,經(jīng)過ATO 處理骨髓間充質(zhì)肝細(xì)胞后,Caspase 3 的活性被激活,凋亡細(xì)胞的數(shù)量增加,且ATO 可以誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加,使用細(xì)胞內(nèi)鈣離子螯合劑四乙酸后能明顯減輕ATO 導(dǎo)致的細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加。故認(rèn)為ATO 導(dǎo)致的細(xì)胞凋亡除與Caspase 3 的激活有關(guān)外,也和細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度的增加有關(guān)。

      3.6 ATO 活化或開放線粒體PTP

      在被誘導(dǎo)產(chǎn)生特征性形態(tài)學(xué)改變和DNA 降解前,凋亡細(xì)胞一個基本的變化是線粒體膜功能的改變即線粒體的通透性改變。主要通過位于線粒體內(nèi)、外膜之間的一組蛋白復(fù)合體,即線粒體通透性轉(zhuǎn)運孔(permeability transition pore,PTP)來調(diào)節(jié)其通透性。PTP 復(fù)合體由位于線粒體外膜的電壓依賴性陰離子通道、位于線粒體內(nèi)膜的腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運蛋白以及親環(huán)素組成[21],正常情況下,PTP 處于低電壓狀態(tài);凋亡過程中,三磷酸肌醇介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣釋放,致使線粒體鈣超載,PTP 轉(zhuǎn)為高電壓狀態(tài)并開放,這種轉(zhuǎn)換是不可逆的,且與鈣和PTP 結(jié)合位點的飽和度密切相關(guān),陰離子通道的開放,造成水和離子在胞質(zhì)與線粒體基質(zhì)間自由擴散,線粒體膜電位瓦解,氧化磷酸化解偶聯(lián),線粒體腫脹,最終導(dǎo)致線粒體外膜破裂,膜間隙內(nèi)物質(zhì)釋放。ATO 與腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)位蛋白結(jié)合,形成二硫鍵,導(dǎo)致線粒體通透性轉(zhuǎn)運孔開放,線粒體跨膜電位下降或消失,呼吸鏈偶聯(lián)及谷胱甘肽耗竭,ROS 產(chǎn)生及細(xì)胞色素C、細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子的釋放。

      3.7 ATO 對凋亡抑制蛋白的影響

      凋亡抑制蛋白家族是細(xì)胞自身調(diào)節(jié)的重要因子,參與炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞分化、細(xì)胞增殖、細(xì)胞分裂等多種生物過程。在人類的8 種IAPs 中,XIAP、cIAP1、cIAP2,Survivin 和ML-IAP 主要參與細(xì)胞內(nèi)各種信號網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo),包括腫瘤壞死因子超家族、轉(zhuǎn)化生長因子、分裂原活化Caspase 及氨基末端激酶。IAPs以存在1-3 個保守的IAP 重復(fù)序列(baculoviral IAP repeat,Bir),除了Bir 結(jié)構(gòu)域外,還有一些IAPs 具有碳末端環(huán)形結(jié)構(gòu)域[22]。

      過量表達的IAPs 可以使腫瘤細(xì)胞對化療產(chǎn)生耐藥性,同時也抑制了化療或放療引起的凋亡。線粒體smac/Diablo 蛋白對于凋亡具有抑制作用[3]。在凋亡抑制蛋白家族中研究較多的是Survivin 蛋白。Survivin結(jié)構(gòu)較為獨特,含有一個N 末端的桿狀凋亡抑制蛋白重復(fù)序列,羧基末端無環(huán)指結(jié)構(gòu),而是α-螺旋,其基因定位于染色體17q25,有3 個內(nèi)含子和4 個外顯子,編碼142 個氨基酸蛋白,約16.5 kD,Survivin 具有腫瘤特異性。高表達于腫瘤和胚胎組織,且與腫瘤細(xì)胞的分化增殖、浸潤及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。生存素mRNA陽性患者5年生存率明顯低于生存素mRNA 陰性的患者[23]。Li 等[24]研究表明,兔子肝臟種植上VX-2 腫瘤后,經(jīng)過ATO 干預(yù)后,腫瘤組織上的Survivin 的表達水平較對照組明顯降低,從而證明Survivin 可能在ATO 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過程中發(fā)揮一定作用。

      3.8 ATO 抑制端粒酶活性及端粒酶逆轉(zhuǎn)錄基因的表達

      有證據(jù)表明,ATO 可能通過抑制端粒酶的活性及縮短端粒酶的長度來達到抑制腫瘤生長的目的,這種作用具有濃度和時間依賴性[25]。Zhou 等[26]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過ATO 處理后端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)mRNA 的表達與端粒酶的活性成比例下降,表明ATO 對端粒酶活性的作用受hTERT 轉(zhuǎn)錄基因的調(diào)控,另外,逆轉(zhuǎn)錄酶和hTERT mRNA 和凋亡程度存在正相關(guān)。目前已確定端粒酶活性的抑制是凋亡程序的早期事件[27]。向?qū)m頸癌細(xì)胞轉(zhuǎn)染野生型hTERT 后,大大降低了脫乙?;敢种苿┱T導(dǎo)的細(xì)胞凋亡,因此,ATO 對于端粒酶的抑制可以認(rèn)為是走向凋亡的重要事件。

      3.9 ATO 抑制NF-κB 活性

      Rel-NF-κB 蛋白家族由五種單體組成同源二聚體或異源二聚體。當(dāng)細(xì)胞未受到刺激時,NF-κB 通過與其特異性抑制劑IκB 相互作用,以一種非活性狀態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)中。一旦經(jīng)過多重信號通路激活,IκBs將發(fā)生磷酸化并迅速降解,游離的NF-κB 二聚體跨過核膜進入細(xì)胞核內(nèi),結(jié)合到κB 結(jié)合位點的引物區(qū)域,誘導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄。ATO 對于NF-κB 的作用目前存在爭議。Amrán 等[28]在幼稚單核細(xì)胞白血病細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)ATO 并不能增加NF-κB 的轉(zhuǎn)錄活性,并得出結(jié)論:ATO 誘導(dǎo)的單核細(xì)胞白血病細(xì)胞系的凋亡不依賴于NF-κB 的結(jié)合活性,而與死亡受體途徑及線粒體途徑相關(guān)。Xu 等[29]研究表明,在MUTZ-1 和SKM-1細(xì)胞系中,ATO 誘導(dǎo)凋亡通過兩種獨立的途徑:①激活Caspase 3、8 及DNA 聚合酶;②抑制NF-κB 的活性,繼而下調(diào)端粒酶轉(zhuǎn)錄酶的表達。Ma 等[30]對肝癌細(xì)胞系進行研究表明,ATO 抑制了NF-κB 的活性,繼而調(diào)節(jié)了cyclin D1、Bcl-xL、Bcl-2 等凋亡相關(guān)基因的表達,最終導(dǎo)致了細(xì)胞的凋亡。

      綜上所述,ATO 誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡為非單一機制,從刺激活性氧的產(chǎn)生、抑制p53、調(diào)節(jié)Bcl-2 家族、升高細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度、降低線粒體跨膜電位到激活Caspase 家族,以及對凋亡抑制蛋白、NF-κB 的調(diào)控,參與到線粒體途徑誘發(fā)細(xì)胞凋亡的各個環(huán)節(jié)中,對其機制的研究,為選擇ATO 增敏劑提供了更廣泛的思路,可為ATO 耐藥患者的臨床治療尋找更多的方法。如現(xiàn)在人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)維生素C 或L-丁硫氨酸-SR-磺基(BSO)可以降低細(xì)胞內(nèi)還原型谷胱甘肽濃度,其為活性氧主要消除物質(zhì),這樣間接地增加了細(xì)胞內(nèi)活性氧濃度,使得腫瘤細(xì)胞對于ATO 更加敏感[31]。

      [1]Soignet SL,Maslak P,Wang ZG,et al.Complete remission after treatment of acute promyelocytic leukemia with arsenic trioxide[J].N Engl J Med,1998,339(19):1341-1348.

      [2]Soignet SL,F(xiàn)rankel SR,Douer D,et al.United States multicenter study of arsenic trioxide in relapsed acute promyelocytic leukemia[J].J Clin Oncol,2001,19(18):3852-3860.

      [3]Fulda S.Targeting apoptosis for anticancer therapy[J].Semin Cancer Biol,2015,31:84-88.

      [4]Matos AJ,Santos AA.Advances in the understanding of the clinically relevant genetic pathways and molecular aspects of canine mammary tumours:Part 1.Proliferation,apoptosis and DNA repair[J].Vet J,2015,205(2):136-143.

      [5]Kumar S,Yedjou CG,Tchounwou PB.Arsenic trioxide induces oxidative stress,DNA damage,and mitochondrial pathway of apoptosis in human leukemia(HL-60)cells[J].J Exp Clin Cancer Res,2014,21(2):33-42.

      [6]Jiang X,Chen C,Zhao W,et al.Sodium arsenite and arsenic trioxide differently affect the oxidative stress,genotoxicity and apoptosis in A549 cells:an implication for the paradoxical mechanism[J].Environ Toxicol Pharmacol,2013,36(3):891-902.

      [7]Wensveen FM,Derks IA,van Gisbergen KP,et al.BH3-only protein Noxa regulates apoptosis in activated B cells and controls high-affinity antibody formation[J].Blood,2012,119(6):1440-1449.

      [8]Tsujimoto Y,F(xiàn)inger LR,Yunis J,et al.Cloning of the chromosome breakpoint of neoplastic B cells with the t(14;18)chromosome translocation[J].Science,1984,226(4678):1097-1099.

      [9]Park JW,Choi YJ,Jang MA,et al.Arsenic trioxide induces G2/M growth arrest and apoptosis after caspase-3 activation and bcl-2 phosphorylation in promonocytic U937 cells[J].Biochem Biophys Res Commun,2001,286(4):726-734.

      [10]AiZ,LuW,QinX.Arsenictrioxideinducesgallbladder carcinoma cell apoptosis via downregulation of Bcl-2[J].Biochem Biophys Res Commun,2006,348(3):1075-1081.

      [11]Kim YJ,Chung JY,Lee SG,et al.Arsenic trioxide-induced apoptosis in TM4 Sertoli cells:the potential involvement of p21 expression and p53 phosphorylation[J].Toxicology,2011,285(3):142-151.

      [12]Zekri A,Ghaffari SH,Yousefi M,et al.Autocrine human growth hormone increases sensitivity of mammary carcinoma cell to arsenic trioxide-induced apoptosis[J].Mol Cell Endocrinol,2013,377(1-2):84-92.

      [13]Shao Y,Liu Y,Shao C,et al.Enhanced tumor suppression in vitro and in vivo by co-expression of survivin-specific siRNA and wild-type p53 protein[J].Cancer Gene Ther,2010,17(12):844-854.

      [14]Zhang XH,F(xiàn)eng R,Lv M,et al.Arsenic trioxide induces apoptosis in B-cell chronic lymphocytic leukemic cells through down-regulation of survivin via the p53-dependent signaling pathway[J].Leuk Res,2013,37(12):1719-1725.

      [15]Liu Q,Hilsenbeck S,Gazitt Y.Arsenic trioxide-induced apoptosis in myeloma cells:p53-dependent G1or G2/M cell cycle arrest,activation of caspase-8 or caspase-9,and synergy with APO2/TRAIL[J].Blood,2003,101(10):4078-4087.

      [16]Niero EL,Machado-Santelli GM.Cinnamic acid induces apoptotic cell death and cytoskeleton disruption in human melanoma cells[J].J Exp Clin Cancer Res,2013,32:31.

      [17]Huang Y,Hu J,Zheng J,et al.Down-regulation of the PI3K/Akt signaling pathway and induction of apoptosis in CA46 Burkitt lymphoma cells by baicalin[J].J Exp Clin Cancer Res,2012,31:48.

      [18]Li C,Qu X,Xu W,et al.Arsenic trioxide induces cardiac fibroblast apoptosis in vitro and in vivo by up-regulating TGF-β1 expression[J].Toxicol Lett,2013,219(3):223-230.

      [19]Gunes DA,F(xiàn)lorea AM,Splettstoesser F,et al.Co-application of arsenic trioxide(As2O3)and cisplatin(CDDP)on human SY-5Y neuroblastoma cells has differential effects on the intracellular calcium concentration([Ca2+]i)and cytotoxicity[J].Neurotoxicology,2009,30(2):194-202.

      [20]Cai BZ,Meng FY,Zhu SL,et al.Arsenic trioxide induces the apoptosis in bone marrow mesenchymal stem cells by intracellular calcium signal and caspase-3 pathways[J].Toxicol Lett,2010,193(2):173-178.

      [21]Ma XD,Qiao DF,Tian XM,et al.Mechanism of opening of mitochondrial permeability transition pore induced by arsenic trioxide[J].Ai Zheng,2006,25(1):17-21.

      [22]Dubrez L,Rajalingam K.IAPs and cell migration[J].Semin Cell Dev Biol,2015,39(3):124-131.

      [23]Ikeguchi M,Ueda T,Sakatani T,et al.Expression of survivin messenger RNA correlates with poor prognosis in patients with hepatocellular carcinoma[J].Diagn Mol Pathol,2002,11(1):33-40.

      [24]Li H,Gong J,Jiang X,et al.Arsenic trioxide treatment of rabbit liver VX-2 carcinoma via hepatic arterial cannulation-induced apoptosis and decreased levels of survivin in the tumor tissue[J].Croat Med J,2013,54(1):12-16.

      [25]Ghaffari SH,Momeny M,Bashash D,et al.Cytotoxic effect of arsenic trioxide on acute promyelocytic leukemia cells through suppression of NFκβ-dependent induction of hTERT due to down-regulation of Pin1 transcription[J].Hematology,2012,17(4):198-206.

      [26]Zhou C,Boggess JF,Bae-Jump V,et al.Induction of apoptosis and inhibition of telomerase activity by arsenic trioxide(As2O3)in endometrial carcinoma cells[J].Gynecol Oncol,2007,105(1):218-222.

      [27]Wu P,Meng L,Wang H,et al.Role of hTERT in apoptosis of cervical cancer induced by histone deacetylase inhibitor[J].Biochem Biophys Res Commun,2005,335(1):36-44.

      [29]Xu W,Wang Y,Tong H,et al.Downregulation of hTERT:an important As2O3induced mechanism of apoptosis in myelodysplastic syndrome[J].PLoS One,2014,9(11):113-119.

      [30]Ma Y,Wang J,Liu L,et al.Genistein potentiates the effect of arsenic trioxide against human hepatocellular carcinoma:role of Akt and nuclear factor-κB[J].Cancer Lett,2011,301(1):75-84.

      [31]Lau AT,Wang Y,Chiu JF.Reactive oxygen species:current knowledge and applications in cancer research and therapeutic[J].J Cell Biochem,2008,104(2):657-667.

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