抗肿瘤蛋白质研究进展

王 璐 侯盼盼 彭 媛 娄晓月 陈 思

(1.新乡医学院三全学院 河南新乡 453003；2.四平市市场监督管理局 吉林四平 136000)

随着社会发展的加速，人们的生活节奏、饮食习惯发生了极大的改变。肿瘤发病率日益严重，已跃居为人类第一致死病因，对肿瘤的防治提出了新的挑战。肿瘤是细胞异常增生并侵润转移至其他部位，侵害机体重要器官进而引起衰竭，直至死亡的发生。而蛋白质（protein）是生命的物质基础，构成细胞的基本有机物，生命活动的主要承担者。在免疫反应、物质代谢调控、基因表达调控等诸多方面都需要蛋白质的参与。随着蛋白质组学技术的迅速发展，植物蛋白、动物蛋白、人工合成蛋白的抗肿瘤作用成为研究热点。蛋白质对肿瘤细胞的增殖和转移的作用，是否比化学治疗和放射治疗更安全、更有效，成为人类治疗和防止肿瘤扩散的新思路。因此，本文对蛋白质的抗肿瘤作用进行综述，以期为抗肿瘤蛋白的进一步研究及应用提供理论依据。

一、天然抗肿瘤蛋白

（一）植物蛋白

天花粉蛋白是一种I型核糖体失活蛋白，可以对人肺癌A549细胞有较好的增殖抑制作用和诱导凋亡效应[1]。研究表明，天花粉蛋白可以影响子宫颈癌HeLa细胞和宫颈癌Caski细胞基因的表达，发挥抑肿瘤细胞作用[2][3]。天花粉蛋白可以有效抑制黑色素瘤细胞和结肠癌SW620细胞的增殖、黏附和迁移，可以有效防止恶性肿瘤扩散[4]。

应用蛋白质分离纯化技术，从冬葵子中获得具抗肿瘤活性的单一蛋白，命名为MSP[5]。研究表明，MSP通过下调c-Myc、Cyclin D1、P-Rb蛋白的表达将癌细胞DLD1和T24细胞周期阻滞在G1期抑制细胞增殖，但对FHC人正常上皮细胞周期影响不显著。

（二）动物蛋白

从中华地真鳖中分离纯化得到的纤溶活性蛋白EFP对人肺癌细胞A549有明显的抑制作用和诱导凋亡效应，还可以使细胞周期改变[6]。黎子蔚等[7]研究了EFP对小鼠S180腹水瘤细胞的抑制作用。实验结果显示：EFP对肿瘤细胞有一定的抑制作用。刘浩等[8]研究证明EFP对荷S180和H22小鼠肿瘤都有较好的抑制作用。

刘兵等[9]从少棘蜈蚣中得到的一种丝氨酸蛋白酶类可抑制人舌癌Tea-8113细胞的增殖。

（三）菌物蛋白

茶树菇中分离得到蛋白质组分Yt在体内具有显著的抗肿瘤活性，可使实验动物获得肿瘤免疫记忆功能，且不损害正常细胞，可作为抗肿瘤疫苗佐剂[10]。研究人员还发现，从茶树菇中分离得到的一种植物凝集素类蛋白—ALL（Agrocybe aegerita lectin）对多种类型的肿瘤都有抑制作用[11]。

滑子蘑中可分离出同时具有抗氧化活性、脱氧核糖核酸酶活性的抗肿瘤蛋白——PNAP，可诱导乳腺癌细胞MCF-7和Hela细胞凋亡[12]。

香茹C91-3菌丝体发酵液中提取分离得到一个分子量为26kDa的蛋白LFP91-3A2，通过MTT、流式细胞术、倒置显微镜和透射电镜法检测LFP91-3A2在体外对H22（小鼠肝癌细胞）、S180（小鼠肉瘤细胞）和A549（人肺癌细胞）的抗肿瘤活性，研究表明LFP91-3A2可抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞调亡[13]。

钟民涛等从香菇C91-3菌丝发酵液中提取出一种混合蛋白——香菇C91-3菌丝发酵蛋白（LFP91-3），对H22荷瘤小鼠和体外培养的H22细胞进行研究，结果表明LFP91-3在体内、体外均可诱导肿瘤细胞凋亡。LFP91-3粗蛋白中分离纯化得到了一种含糖蛋白，研究发现该蛋白可抑制S180细胞生长增殖诱导其凋亡[15]。

（四）藻类蛋白

藻红蛋白、藻蓝蛋白均为光和色素蛋白，光和色素可以作为光敏剂通过介导光动力疗法对肿瘤进行治疗。研究表明，藻蓝蛋白可以作为光敏剂通过介导光动力疗法来杀伤乳腺癌MCF-7细胞，从而达到抗肿瘤的目的。李春霞[16]研究发现藻红蛋白可以作为光敏剂，通过光动力疗法明显抑制人肝癌BEL-7402细胞生长增殖[17]。藻红蛋白能提高H22荷瘤小鼠细胞免疫功能，藻蓝蛋白联合全反式维甲酸可以诱导人宫颈癌HeLa细胞凋亡[18]。研究人员还从有毒的微囊藻属中分离得到一种光和色素蛋白MC-PC，它可以抑制肝癌细胞（HepG-2）增殖并诱导其凋亡[19]。

（五）食物蛋白

小麦胚芽水溶性提取物中分离出一种抗肿瘤蛋白WGWSP11，抑制乳腺癌细胞株MDA-MB231、人胃癌细胞株SGC-7901和人结肠癌细胞株HT-29的生长增殖，其中对MDAMB231抑制作用最显著，引起MDA-MB231凋亡的途径可能是将细胞阻滞在G0/G1期、降解DNA片段和引起了Caspase依赖型细胞色素c的释放，且对正常细胞毒性作用很小[20]。研究中也证明了小麦胚芽水溶性提取物对人乳腺癌细胞株MDA-MB231细胞生长有明显的抑制效应[21]。

首次从小米米糠中分离纯化得到具有抗肿瘤活性的蛋白，称为FMB，研究表明，FMB可抑制人结肠癌细胞株DLD1和人宫颈癌细胞株HeLa的增殖和诱导其凋亡，其中对结肠癌细胞作用显著，而对正常肝细胞株HL-7702无明显抑制作用[22]。苦荞麦中提取出蛋白质—TBWSP31可抑制Bcap37乳腺癌细胞生长增殖诱导其凋亡[23]。

富校轶等[24]以S-180荷瘤小鼠为模型对大豆乳清蛋白的体内抗肿瘤作用进行研究，并对肝癌细胞HepG-2进行了体外抗肿瘤研究，结果均表明大豆乳清蛋白具有明显的抗肿瘤活性。王菲等[25]研究了小黑豆乳清蛋对S-180肿瘤细胞的作用，结果表明小黑豆乳清蛋白可显著抑制S-180细胞增殖。

谢捷明等[26]研究证明南瓜蛋白可抑制人胰腺癌BxPC-3、CFPAC-1细胞的增殖并诱导其凋亡，且吉非替尼与南瓜蛋白联合用药具有协同作用。刘庭波等[27]证明了南瓜蛋白通过抑制骨髓瘤细胞系RPMI8226 Notch信号表达，抑制其生长增殖。

尹丽慧等[28]研究苦瓜中的一种I型核糖体失活蛋白-苦瓜蛋白时，发现其可以诱导人慢性粒细胞白血病耐药细胞株K562/A02的凋亡，部分逆转耐药细胞的凋亡耐受。

二、人工半合成抗肿瘤蛋白

随着基因工程、分子生物学技术的发展，在天然抗肿瘤蛋白基础上进行人工改造，得到了一系列人工半合成抗肿瘤蛋白。主要通过对天然蛋白进行有目的改造，增强其抗肿瘤活性；对两种以上具有不同功能的蛋白质进行融合，合成药效更强、不良反应更少，甚至能达到对恶性肿瘤的靶向治疗；将一些抗肿瘤类药物与蛋白质结合产生药效的协同。科研人员根据蛋白种类的不同选择不同的表达载体，对蛋白进行大规模生产，弥补天然蛋白产量上的不足。

吕强[29]从苦瓜中提取分离到具有抗肿瘤作用的大分子单链I型核糖体失活蛋白MAP30，将穿膜能力强的HBD与穿膜能力弱的MAP30融合，得到重组蛋白rMAP30、rMAP30-HBD，通过体外的MTT细胞毒性试验和Annexin V-FITC流式凋亡实验、体内Hela细胞裸鼠肿瘤模型实验，证明了HBD融合方法的有效性，增强了MAP30的抗肿瘤作用。

李星云等[14]采用质谱分析鉴定LFP91-3A2酶切肽段，利用扩增技术获得其基因序列，可对蛋白进行大规模生产，弥补天然蛋白产量上的不足并为克隆、基因重组、体外表达奠定基础。

李慧萍[30]对旋毛虫A200711蛋白进行克隆表达后研究其抗肿瘤作用，发现A200711蛋白可以抑制肝癌细胞H7402体外及裸鼠皮下种植瘤的生长增殖，对H7702（人正常肝细胞）的生长无影响；与阳性药顺铂相比，A200711蛋白对细胞毒性小、药效较温和。

三、结语与展望

抗肿瘤蛋白的研究中以天然来源的研究更为广泛。主要包括：植物中的核糖体失活蛋白，动物中提取的纤溶活性蛋白，真菌中提取的活性蛋白，海洋藻类植物中提取的光和色素蛋白，豆类中提取的乳清蛋白，谷物中提取的蛋白。

随着基因工程及分子生物学技术的发展，人们通过构建真核和原核表达系统提高天然蛋白产量或者对天然蛋白进行改造，进行蛋白的人工合成。改造思路主要从以下五个方面进行：1.增加天然抗肿瘤蛋白活性；2.降低抗肿瘤蛋白对正常细胞的毒性；3.把可以作为“弹药”的抗肿瘤活性物质与可以具有“靶向作用”的活性物质融合；4.可以透过细胞膜的蛋白与较难进入细胞的抗肿瘤蛋白进行融合；5.重组具有协同抗肿瘤作用的蛋白。

综上所述，降低蛋白质类药物的细胞毒性、减少高效的蛋白质药物在代谢途径中的损耗、增强蛋白质类药物靶向性是进行蛋白质改造的总方针。未来人工合成抗肿瘤蛋白应同时具备：活性强、药效高、毒性小、具有靶向性的特点。本文对天然抗肿瘤蛋白和人工半合成抗肿瘤蛋白的研究方向进行综述，以期为蛋白质在肿瘤治疗领域的应用提供思路。