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3 基于HK抑制剂修饰的线粒体靶向抗肿瘤制剂 的相互作用,影响细胞膜的完整性,导致正常细胞破裂
20世纪20年代许多肿瘤细胞表现出的高糖酵解表 和死亡。在选择 HK 抑制剂时,由于 HK 抑制剂的种类
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型是最早发现的肿瘤标志之一 。近几年,研究人员对 较多,可根据实际情况参照相关文献选用最合适的 HK
肿瘤细胞的高糖酵解表型有了更深的了解,HK-Ⅱ作为 抑制剂,以避免 HK 抑制剂选用不当造成的更多的不良
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糖酵解过程中的限速酶,其与线粒体的相互作用在促进 反应 。综上,多功能载体本身的缺点,如毒性、药物负
肿瘤细胞生长中发挥了关键作用,因此阻碍HK-Ⅱ与线 荷不足、批次之间的差异以及多功能之间的相互作用,
[32]
粒体的结合可作为肿瘤治疗的理想策略 。研究人员 严重地限制了多功能载体的进一步研究。因此,作为药
筛选出抑制肿瘤糖酵解和HK-Ⅱ的药物——3-溴丙酮酸 物研究人员,今后应专注于对上述方面的研究。
(3-BP);然后,将3-BP直接注射到在含肿瘤细胞的动物 参考文献
肝中。研究表明,3-BP 直接注入兔子的移植肝中可以 [ 1 ] 高婷,李超,梁锌,等.中国癌症流行的国际比较[J].中国
杀死多达 90%的肿瘤细胞,而对周围肝组织没有任何 肿瘤,2016,25(6):409-414.
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明显的损伤 。 [ 2 ] 宋再伟,谈志远,赵荣生.我国肿瘤临床治疗现行指南制
定的现状分析及循证指南评价[J].中国药房,2018,29
线粒体的 VDAC 可通过释放细胞色素 C 介导细胞
(13):1729-1734.
凋亡,并可为 B 细胞淋巴瘤白血病 2(Bcl-2)家族及 HK-
[ 3 ] MIAO L,GUO S,LIN CM,et al. Nanoformulations for
Ⅰ和 HK-Ⅱ的促凋亡和抗凋亡成分提供相互作用的平
combination or cascade anticancer therapy[J]. Adv Drug
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台 。因此,靶向 VDAC 对于肿瘤的治疗是极其重要
Deliv Rev,2017. DOI:10.1016/j.addr.2017.06.003.
的。在肿瘤细胞中,HK-Ⅰ和 HK-Ⅱ都可与 VDAC 紧密 [ 4 ] JAHANBAN-ESFAHLAN R,SEIDI K,BANIMOHAM-
结合,并此过程中生成乳酸以抑制细胞凋亡 。因此, AD-SHOTORBANI B,et al. Combination of nanotechnol-
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通过 HK 抑制剂或使用与 VDAC 竞争结合 HK 的分子, ogy with vascular targeting agents for effective cancer
干扰HK与VDAC的结合可获得新的肿瘤治疗药物。常 therapy[J]. J Cell Physiol,2018,233(4):2982-2992.
用的 HK 抑制剂有氯尼达明(LND)、2-脱氧葡萄糖和 [ 5 ] PRANATHARTHIHARAN S,PATEL MD,MALSHE VC,
3-BP 等 。研究人员利用植物激素甲基 jasmonate 与 et al. Asialoglycoprotein receptor targeted delivery of do-
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HK 相结合,将 HK 与 VDAC 分离,并诱导细胞凋亡 。 xorubicin nanoparticles for hepatocellular carcinoma[J].
与非靶向纳米粒的 3-BP 比较,基于 3-BP 功能化的金纳 Drug Deliv,2017,24(1):20-29.
米粒(AuNPs)特异性靶向线粒体膜,取得了良好的靶向 [ 6 ] PRAKASH A,DOUBLIÉ S. Base excision repair in the
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效果 ,AuNPs 通过抑制糖酵解以及氧化磷酸化过程, mitochondria[J]. J Cell Biochem,2015,116(8):1490-
1499.
从而显示出更好地调节肿瘤细胞代谢的能力。
[ 7 ] WANG Y,GUO SH,SHANG XJ,et al. Triptolide induces
可以看出,HK与线粒体及细胞凋亡关系密切,具有
Sertoli cell apoptosis in mice via ROS/JNK-dependent ac-
间接诱导细胞凋亡的能力,这种间接诱导细胞凋亡的能
tivation of the mitochondrial pathway and inhibition of
力具有潜在的应用前景。未来的研究重点是要研究出
Nrf2-mediated antioxidant response[J]. Acta Pharmacol
更多阻碍 HK 与 VDAC 结合的方法,为肿瘤治疗提供新 Sin,2018,39(2):311-327.
的手段。 [ 8 ] ZOROVA LD,POPKOV VA,PLOTNIKOV EY,et al. Mi-
4 结语 tochondrial membrane potential[J]. Anal Biochem,2017.
本文概述了线粒体靶向抗肿瘤制剂的研究进展,主 DOI:10.1016/j.ab.2017.07.009.
要利用亲脂性阳离子、MTS 和 HK 对治疗药物进行修 [ 9 ] UNCHWANIWALA N,SHERER NM,LOEB DD. Hepati-
饰,使药物具有主动靶向线粒体的功能,从而发现线粒 tis B virus polymerase localizes to the mitochondria,and
体靶向抗肿瘤制剂能促进肿瘤的凋亡。然而,DQA- its terminal protein domain contains the mitochondrial tar-
geting signal[J]. J Virol,2016,90(19):8705-8719.
somes、MTS的连接方式仅适用于递送生物大分子,如基
[10] KRASNOV GS,DMITRIEV AA,LAKUNINA VA,et al.
因或蛋白质。此外,MTS 不但不易发现,而且还有其他
Targeting VDAC-bound hexokinase Ⅱ :a promising ap-
限制因素,如技术的复杂性和实施的难度;TPP 的连接
proach for concomitant anti-cancer therapy[J]. Expert
方式需要TPP与药物的活性基团共价结合。同时,药物
Opin Ther Targets,2013,17(10):1221-1233.
和TPP不会在线粒体中解离,但以缀合物的形式存在并 [11] 刘爱赟,侯晓双,丁娅.基于线粒体靶向机制的抗肿瘤制
起作用,这可能会影响药物的疗效。基于靶向特性的载 剂的研究进展[J].药学学报,2017,52(6):879-887.
体,例如阳离子 TPP 和 DQA,能达到线粒体靶向作用。 [12] SAFIN DA,MITORAJ MP,ROBEYNS K,et al. Lumines-
但上述制剂均未解决阳离子载体应用中的关键问题,即 cent mononuclear mixed ligand complexes of copper(I)
阳离子载体对肿瘤细胞没有特异性,与正常细胞有很强 with 5-phenyl-2,2′-bipyridine and triphenylphosphine[J].
中国药房 2019年第30卷第2期 China Pharmacy 2019 Vol. 30 No. 2 ·275 ·