Funciones biológicas de la endostatina
2.2 El efecto inhibidor de la endostatina sobre la angiogénesis Muchos experimentos han confirmado que la endostatina tiene un efecto inhibidor sobre los vasos sanguíneos en crecimiento, pero no tiene ningún efecto sobre los vasos sanguíneos estáticos. O'Reilly et al. [1] utilizaron experimentos con la membrana corioalantoidea de embriones de pollo (CAM) para demostrar que la endostatina expresada por Escherichia coli o baculovirus tiene un efecto inhibidor significativo sobre la angiogénesis de embriones de pollo, y no se encontró ninguna reacción tóxica. Bloch et al [7] demostraron que la endostatina no afectó la cicatrización de las heridas, su contracción, su infección ni su regeneración epitelial en ratones, pero sí pudo reducir la formación de tejido de granulación. Yin et al. [8] inyectaron un lentivirus recombinante que porta el gen de la endostatina en las articulaciones de ratones con artritis reumatoide temprana inducida por TNF. Los resultados mostraron que la endostatina puede inhibir el desarrollo de la artritis reumatoide.
La angiogénesis intraarticular y la formación de pannus pueden ralentizar la progresión de la artritis reumatoide. Esto muestra que la endostatina no sólo puede inhibir la angiogénesis tumoral, sino también inhibir la inflamación vascular patológica.
2.3 El efecto inhibidor de la endostatina sobre el crecimiento tumoral y la metástasis. Muchos académicos nacionales y extranjeros han demostrado que la endostatina puede inhibir una variedad de tumores sólidos utilizando la proteína de endostatina recombinante o mediante experimentos de crecimiento y transferencia de terapia génica con endostatina. . Bohn utilizó endostatina recombinante en ratones para inhibir casi por completo el crecimiento del cáncer de pulmón de Lewis, melanoma, fibroma, hemangioendotelioma, carcinoma de células renales y otros tumores primarios en ratones. Después de 6 ciclos de tratamiento, el tumor entró en una fase latente y no hubo recurrencia, metástasis ni resistencia a los medicamentos después de la retirada del fármaco. Al mismo tiempo, a nivel celular, los experimentos también han demostrado que la endostatina puede inhibir la migración de células tumorales en gel de membrana basal artificial [6]. Perletti et al. utilizaron dimetilbenzantraceno (DMBA) para inducir un modelo de cáncer de mama en ratas. Inyectaron 20 mg/kg de endostatina por vía subcutánea todos los días durante cuatro semanas. Después de suspender el fármaco, los tumores estuvieron inactivos durante cuatro semanas, lo que indica que la endostatina también tiene un efecto. efecto sobre los tumores primarios efecto inhibidor obvio.
3 El mecanismo de acción de la endostatina
En la actualidad, la terapia antiangiogénesis con endostatina ha alcanzado una eficacia sorprendente, pero su mecanismo no ha sido completamente dilucidado.
Los posibles mecanismos son los siguientes:
① Al regular negativamente la actividad transcripcional de la β-catenina, inhibiendo la expresión de la ciclina D1, provocando la detención de la fase G1 de las células endoteliales [9] ;
② Regula a la baja la expresión de las proteínas antiapoptóticas Bcl-2 y Bcl-XL, induciendo la apoptosis de las células endoteliales [5]
③ Combinado con el precursor de la metaloproteinasa-2 de matriz; proteína (Pro-MMP-2) Forma un complejo estable, previene la activación de Pro-MMP-2, inhibe la actividad catalítica de MMP-2 y MMP-1, inhibiendo así la migración de células endoteliales [6]; >
④Con el músculo primordial, la unión de globulina destruye la integridad de la estructura de microfilamentos, haciendo que las células pierdan su función de movimiento e induciendo la apoptosis [10];
⑤ Inhibe la expresión de c-myc e inhibe la migración. de células endoteliales;
⑥El sitio de unión de la heparina se une a la región SH2 del receptor Shb en la superficie de las células endoteliales, activando el sistema de transducción de señales de tirosina quinasa, provocando la detención de la fase G1 de las células endoteliales e induciendo la célula endotelial. apoptosis;
⑦ La integrina α5β1 juega un papel importante en la regulación de la angiogénesis inducida por bFGF. La endostatina puede unirse directamente a la integrina α5β1, afectando la adhesión de las células endoteliales a la matriz extracelular e inhibiendo la migración y el crecimiento de las células endoteliales [11].
⑧ Inhibe la fosforilación de tirosina del receptor KDR/Flk-1 de VEGF, inhibiendo así la unión de VEGF a las células endoteliales e inhibiendo la actividad de la quinasa ERK regulada por señales extracelulares inducida por VEGF [12].
Investigación sobre la terapia antiangiogénica con endostatina
4.1 Utilizar directamente proteína endostatina recombinante.
En la actualidad, los sistemas de expresión de ingeniería genética de endostatina recombinante incluyen principalmente el sistema de expresión de E. coli, el sistema de expresión de levadura y el sistema de expresión de células de mamíferos.
El nivel de expresión del sistema de expresión de E. coli es alto, pero la mayoría de los productos existen en forma de cuerpos de inclusión, que son insolubles y difíciles de renaturalizar, lo que genera inconvenientes para la aplicación. Aunque las proteínas son solubles después del replegamiento, durante este proceso se pierden cantidades significativas de proteínas. Los productos de expresión de células de mamíferos tienen una alta actividad, pero el nivel de expresión es bajo y difícil de purificar. La expresión en levadura tiene las ventajas de alto rendimiento, fácil purificación y alta actividad. En particular, el sistema de expresión de Pichia pastoris se usa ampliamente para expresar endostatina. La endostatina que se utiliza actualmente en ensayos clínicos de fase I en los Estados Unidos es un producto de expresión de Pichia pastoris. O'Reilly et al. [1] inyectaron endostatina expresada en Escherichia coli en ratones portadores de tumores. El volumen de tumores trasplantados con cáncer de pulmón de Lewis aumentó en un 97% a 20 a 2,5 mg/kg y 10 mg/kg. El tumor primario se redujo casi por completo, mientras que el volumen del tumor trasplantado con cáncer de pulmón de Lewis se redujo en 0,0,3 mg/(kg·día.
4.2 Transducción del gen de la endostatina a través de un vector
Por Los vectores apropiados pueden transducir el gen de la endostatina para que pueda expresar endostatina altamente biológicamente activa en el cuerpo durante mucho tiempo, compensando eficazmente las deficiencias de los plásmidos, liposomas, adenovirus, retrovirus, virus adenoasociados y lentivirus. Para ser vectores eficaces en comparación con los vectores no virales, la concentración plasmática de endostatina puede ser mayor después de la transfección con vectores virales. Feld2man et al. [13] inyectaron adenovirus recombinantes que expresan endostatina a través de la vena de la cola. , la concentración de endostatina en el plasma de los ratones llegó a 1.770 ng/ml, lo que aún provocó que la tasa de inhibición del adenocarcinoma MC38, que es relativamente difícil de infectar con adenovirus, alcanzara el 40%. p>4.3 Otros. Método de tratamiento
Joki et al. [14] transdujeron el gen de la endostatina en algunas células y luego usaron alginato para encapsular las células secretoras de endostatina en microcápsulas e inyectar las células en el cerebro. , puede resistir el rechazo corporal y la digestión de enzimas en los tejidos, secretar continuamente una cierta concentración efectiva de endostatina e inhibir eficazmente el crecimiento de glioma. De manera similar, la administración continua de microbombas también puede mantener una concentración estable de endostatina, el anti-. El efecto tumoral es significativamente más fuerte que la administración intermitente. Los académicos nacionales Xu Genxing y otros [15] utilizaron Bifidobacterium adolescenteis como portador para introducir el gen de la endostatina en la vena de la cola de ratones con tumores y descubrieron que Bifidobacterium adolescenteis solo existe en tumores sólidos. Se encuentra en otros tejidos normales y también inhibe eficazmente el crecimiento tumoral y la angiogénesis. Además, también utilizaron bifidobacterias transformadas con genes de endostatina humana para preparar preparaciones orales y demostraron su eficacia mediante ensayos clínicos en voluntarios con tumores sólidos avanzados. como el cáncer de hígado, cáncer gástrico, cáncer intestinal y cáncer de pulmón tiene buenos efectos de supresión de tumores
5 problemas y perspectivas
Desde el descubrimiento de la endostatina hasta los ensayos clínicos de fase II actuales. Los avances logrados en tan solo unos años han alentado enormemente al mundo. Los experimentos han demostrado que la endostatina tiene un claro efecto inhibidor sobre las células endoteliales vasculares y tiene un efecto inhibidor sobre una variedad de tumores sólidos dependientes de la angiogénesis sin resistencia a los medicamentos o lo obvio. Los efectos tóxicos y secundarios han abierto nuevas vías para el tratamiento clínico de los tumores. Con el esclarecimiento completo del mecanismo de la endostatina, cómo producir y purificar la proteína endostatina recombinante a gran escala con alta eficiencia y alta actividad, y cómo prolongar la endostatina. en el cuerpo, cómo elegir vectores de terapia génica seguros y eficientes, cómo seleccionar correctamente las indicaciones y los objetivos del tratamiento, etc., se cree que la endostatina tendrá mayores perspectivas de aplicación en el tratamiento antiangiogénico de los tumores. p>