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关于金属抗癌药物设计的新策略与趋势研究

2018-11-28曹力源于晓瑾

特别健康·下半月 2018年9期
关键词:新策略趋势设计

曹力源 于晓瑾

【摘 要】相较于其他药物,金属药物具有其独特地、无与比拟地性质,其中,以顺铂作为代表性药物的抗癌药在临床化疗治疗中起到了积极作用。但由于此类铂类药物的不良反应较为严重,使得药物使用的范围以及实际效果受到了极大地限制。因此,研究新型的金属抗癌药物,对于补充、改良现有铂类药物、提升化疗治疗疗效尤为关键。

【关键词】金属抗癌药物;设计;新策略;趋势

【中图分类号】R914.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-6851(2018)09--01

前言

癌症属于临床严重的恶性肿瘤,极易威胁到人类的生命以及健康。WHO调查发现,2008年全球范围内罹患癌症的患者高达1200万人次,至2010年,癌症的病死率超过了心脏病的病死率。当前,临床治疗癌症的药物多达几十种,但受癌症发病机制因素的影响,使得癌症的治愈率较低,治疗药物罕见。因此,研究抗癌药物及相关作用机制具有较高的临床意义。铂类药物,尤其是第一代铂类抗癌药——顺铂,是当前临床最常用的抗癌药物,其对头颈癌、生殖系统癌症的治疗疗效确切;继顺铂药物之后第二代的铂类抗癌药——卡铂于1989年上市,此种药物的抗瘤谱和顺铂的比较接近,且不良反应轻;2002年,第三代的铂类药物——奥沙利铂被运用到结肠癌的治疗中,随后柰达铂、乐铂等新型的铂类药物相继用于临床治疗中。但在此类金属抗癌药物发展进程中,也遇到了难题,比如肝毒性、神经毒性等,严重制约了药物使用的疗效[1]。

1 改变和DNA作用的典型模式

铂类抗癌药物和DNA作用的模式主要是生成共价性1,2-或1,3-链内交联的加合物;但由于多核铂、反式铂、单功能铂类等的配合物结构与顺铂类的化合物不尽相同,因此,通常不和DNA形成类似链内的交联,反而形成了长程链内、链间交联或者是单功能的加合物[2]。结合模式改变一般是转变铂类药的抗瘤谱性质,进而降低或克服顺铂类药物所引发的抗药性。近几年来,有学者设计合成了单功能的铂类配合物6-11,其抗肿瘤的活性与顺铂相当,且不会和DNA结合出链内交联的加合物。虽然化合物6无法水解,也不会和谷胱甘肽发生作用;但能够发挥较强的抗肿瘤活性。在设计此类配合物时,都引入了位阻相对较大地平面基团,其目的在于降低分子水解性以及含硫生物分子反应性、降低药物在机内内发生不良反应的几率。

金属配合物不仅要和DNA碱基进行直接配位与结合,而且还可能与小沟、嵌入等结合;而这些结合模式,在其本质上通常具备非共价性。有学者在双链B-DNA十二聚体与配合物16形成的晶体中发现了全新的非连续性DNA结合模式,其主要是通过骨架功能基之间的互相作用完成[3]。

2 药物靶向性的改善

经典的化学疗法中,铂类药物能够直接以原形和DNA发生作用,进而对DNA造成损害,最终间接引发细胞的衰亡。但由于活性原药或“裸药”的靶向性较差,极易与生物分子发生反应,最终降低其生物的利用率,甚至还会诱发一系列的毒副反应[4]。临床上,多通过将铂类药转变为与疾病相符的前药形式,或加载至具有某种肿瘤靶向性的载体分子之上,最终实现药物的定向释放或靶向输送。近几年来,临床上通过利用去铁铁蛋白的空腔结构,将顺铂、奥沙利铂、卡铂等抗癌药物用蛋白空笼进行成功包裹,进而让铂类药物具有潜在靶向性。

3 金属药物药用的潜力开发

3.1 不同金属配合物抗肿瘤的特性 除了铂类的配合物,一些非铂类的金属配合物抗肿瘤活性也比较好;且一些性质还是铂类化合物无法拥有的。比如,钌(Ⅲ)配合物23(NAMI-A)体外不具备细胞毒活性,但能够有效抑制机体内的癌转移;另外,配合物24也同样具备相似的特征,均能够对结肠癌及转移具有活性。但23、24的作用模式并不相同,且属于非经典靶标以及特异性作用。而因转移性的癌症治療难度较大,同时也是导致患者死亡的最主要因素;因此,钌(Ⅲ)配合物所具有的独特性广受关注,且已将选择性治疗实体瘤转移作为金属抗癌药物新治疗的目标[5]。镓(Ⅲ)盐,如硝酸镓的抗肿瘤活性也较好,但其水解性较差,肠吸收较慢;而适宜的螯合剂,能够有效稳定镓(Ⅲ),并提升过膜的能力。此外,与铂(Ⅱ)配合物同构等电子的金(Ⅲ)配合物,也是当前临床研究的方向;总而言之,临床在非铂类的金属抗癌药物研究上的进展较大,不仅能够弥补铂类药物存在的缺陷,而且还为新型抗癌药物的研究开辟了新的途径[6]。

3.2 有机金属化合物抗癌的活性 有机金属化合物是当前新兴的一个研究方向,一个新兴的有机金属前药原型体系“hydroxyferrocifen”主要由它莫西芬、二茂铁嫁接而得,其对ER(-)、ER(+)人乳腺癌细胞均具有活性;二茂铁基核苷类似物同样展示出其诱导细胞死亡的活性。此外,有机锡(IV)、有机钛(IV)等都有望成为新兴的有机金属抗癌化合物[7]。

结束语:癌症化疗治疗中铂类抗癌药物的疗效十分确切,但其临床表现和预期效果仍存在一定差距;而非铂类的金属抗癌药物虽未投入到临床应用中,但其潜力仍不可限量。近年来,随着临床研究的深入,一些金属抗癌药物得以设计与开发,但其能否获得临床预期应用效果仍依赖于适宜的靶标;总之,金属抗癌药物的蓬勃发展,不仅给人们带来了希望,而且还能够促使人们坚持不懈的努力。

参考文献

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