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  果膠在癌癥治療中的應(yīng)用

      張文博”，張晗，徐萍2

      (I.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003;

      2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003)

      摘要:果膠是植物細(xì)胞壁中種以聚半乳糖醛酸為骨架、富含中性糖分枝結(jié)構(gòu)的雜多糖。作為膳拿纖維的果膠能是常見(jiàn)的膳食纖維成分，能抑制結(jié)腸癌。果膠經(jīng)改性可降解為低分子量、低酯化度、可生物利用的片段，重要的例子是改性柑橘果膠(MCP). MCP 可通過(guò)與半乳糖凝集素-3相互作用而抑制腫瘤生長(zhǎng)、誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性、抑制腫瘤血管新生、抑制轉(zhuǎn)移和增強(qiáng)機(jī)體免疫響應(yīng)。果膠富有羧基、羥基等功能基團(tuán)、易于修飾，是良好的抗腫瘤給藥系統(tǒng)的材料。本文首先總結(jié)了果膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，然后重點(diǎn)分析了可生物利用果膠片段的抗腫瘤機(jī)制、吸收機(jī)制和抗腫瘤構(gòu)效關(guān)系等，最后展望了將果膠開(kāi)發(fā)為功能食品或抗腫瘤藥物存在的問(wèn)題及前景。

      關(guān)鍵詞:抗腫瘤，半乳糖凝集素-3,改性柑橘果膠，果膠，生物利用度

      引言

      果膠是一種從植物細(xì)胞壁獲得的復(fù)雜多糖。商品化的果膠在食品和醫(yī)藥工業(yè)中可用作穩(wěn)定劑、增稠劑、乳化劑和耐酸膠凝劑等，是種無(wú)毒無(wú)害的天然 食品添加劑和藥物輔科(Wicker, 2014)。按照分子量或加工性質(zhì)區(qū)分，果膠可以分為較高分子量的天然果膠和較低分子量的改性果膠。天然果膠常作為膳食纖維(dietary fiber, DF)存在于食物中。DF是一類(lèi)不能在人胃腸道內(nèi)消化、但能被大腸內(nèi)微生物降解和利用的多糖或低聚糖，它們的分子量分布可在上萬(wàn)至上百萬(wàn)之間。膳食纖維果膠(下文簡(jiǎn)稱DF-Pec對(duì)高血壓、便秘等慢性病有定療效，并具有降低血糖、血脂、減少膽固醇、解除鉛中毒等作用(Zhang, 2006)。近年來(lái)，由于發(fā)現(xiàn)改性柑橘果膠(modified citrus pectin, MCP)具有抗腫瘤轉(zhuǎn)移活性，其

應(yīng)用潛力引人注目(Leclere, Cutsem, & Michiels, 2013; Zhang, 2006)。

      全球每年約760萬(wàn)腫瘤死亡病例( World Health Organization, 2008)。盡管手術(shù)、化療和放療等傳統(tǒng)手段以及免疫治療、基因治療、介入治療等新手段不斷改進(jìn)，但是轉(zhuǎn)移( metastasis )仍然是患者死亡的主因(Zhang, 2006; Zhang et al, 2013)。轉(zhuǎn)移使手術(shù)治療時(shí)間窗口喪失，而不得不采用放療和化療等對(duì)機(jī)體傷害大的方案�；�療藥物采用細(xì)胞毒性(cytotoxicity) 模型篩選，治療指數(shù)低、專一性差，而且腫瘤細(xì)胞耐藥性往往導(dǎo)致化療失敗(Leclereetal,2013)。果膠在腫瘤治療中的應(yīng)用潛力，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: DF-Pec 對(duì)結(jié)腸癌的預(yù)防和治療作用、改性果膠片段的抗腫瘤活性、果膠作為免疫增強(qiáng)劑、果膠作為藥物載體。本綜述重點(diǎn)對(duì)果膠在抗腫富治療中的應(yīng)用及作用機(jī)制進(jìn)行總結(jié)。

1.果膠結(jié)構(gòu)

      果膠的結(jié)構(gòu)-一般分 為三大類(lèi):同聚半乳糖醛酸(homogalaturonan, HG),鼠李糖半乳糖醛酸聚糖-I ( rhannogalacturonan-I, RG-I)和取代半乳糖醛酸聚糖( substituted galacturonans, GS ) (Caffall & Mohnen, 2009; Leclere et al, 2013;Zhang, 2006; Zhang. Liu, & Gao, 2010)。果膠結(jié)構(gòu)隨來(lái)源、加工工藝等因素變化較大，通常HG占約65%，RG-I 占20-35%，其它為GS,柑橘果膠(citrus pectin,CP)中的RG-I含量遠(yuǎn)高于RG-Il(Mohnen,2008)。HG是由D-半乳糖醛酸(D-galacturonic acid, GalpA)經(jīng)a-1, 4糖苷鍵連接的直鏈分子。商業(yè)來(lái)源的CP其HG部分的長(zhǎng)度大約為20 kD (Thibault et al,1993; Yapo, Lerouge, Thibault &Ralet, 2007)。按照GalpA的C-6位羧基甲酯化程度(degree of methylation, DM)，果膠亦可分為高酯果膠和低酯果膠,它們?cè)谑称饭�業(yè)中的用途有很大差別。此外，GalpA其C-2或C-3位羥基可被乙酯化，并用DA來(lái)表示酯化程度( degree ofacetylation, DAc)。RG-I 含有由鼠李糖和半乳糖醛酸組成的核心重復(fù)片段:[(→4)-a-D-GalpA-(1→2)-a-L-Rhap-(1-)]n. RGI的GalpA-般不連接 其它支鏈。約20-80%鼠李糖的C4羥基連接有多種結(jié)構(gòu)各異的支鏈，根據(jù)植物來(lái)源的差異主要存在三種類(lèi)型的片段:由-(1,4)鍵連 接的寡聚半乳糖，I 型阿拉伯半乳聚糖(type I arabinogalactan, AG-I)和I1型阿拉伯半乳聚糖(type II arabinogalactan, AG-I)等三種類(lèi)型.CP的RG-I主要由寡聚半乳糖AG-I組成, AG-I由B-(1,4)鍵和B-(1,3)鍵連接的兩種類(lèi)型的半乳寡聚唐組成。L阿拉伯糖常常以0(1,5)鍵連接到-(1,4)鍵組成的半乳寡聚糖的中間或末端(Gao et al, 2012b; Hinz et al, 2005)。RG-I1是主要的GS,但其結(jié)構(gòu)特征與RG-I差異較大，其主鏈為HG結(jié)構(gòu)，含有A和B兩個(gè)側(cè)鏈，每個(gè)側(cè)鏈含有9個(gè)或10個(gè)糖殘基通過(guò)至少22種糖苷鍵組成分支。高等植物果膠的另-種GS是木糖聚半乳糖醛酸(xylogalacturonan, XGA)，它是在HG骨架上GalpA的O-3 通過(guò)B-糖苷鍵與木糖連接所形成的一種分支結(jié)構(gòu)。

2.膳食纖維果膠的抗腫瘤活性

      來(lái)源于相橘、蘋(píng)果、馬鈴薯、甘薯等植物的膳食纖維果膠均具有抗腫瘤活性(Bergman, Djaletti, Salman & Bessler, 2010; Zhang, Mu, & Zhang, 2012)。DF-Pec的抗腫瘤作用機(jī)制可能與抑制腫瘤生長(zhǎng)(Chengetal,2011)、抗突變保護(hù)作用(Hensel & Meier, 1999)、抑菌和免疫增強(qiáng)活性(Chen et al, 2006; Georgiev et al,2012)、調(diào)控轉(zhuǎn)化相關(guān)microRNA和癌基因等有關(guān)。由于DF-Pec 基本上在腸道內(nèi)起作用，因而，其抗腫瘤活性研究集中于結(jié)場(chǎng)癌(Cheng et al, 201 1; Schmidgall &Hensel, 2002)。

      果膠的抑癌作用直接或間接地與抑菌作用有關(guān)。寡果膠能夠抑制腸道有害菌生長(zhǎng)，而利于雙歧桿菌(e.g. Bifidobacteria and Lactobacillus)等益生菌的生長(zhǎng)，寡果膠作為益生元的效果優(yōu)于果膠(Avivi-Green, Polak-Charcon, Madar &Schwartz, 2000a ; Olano-Marin, E., 2002)。果膠在結(jié)腸中發(fā)酵產(chǎn)生一一些短鏈脂肪酸(Short-chain ftty acids, SCFA)，例如丁酸，能使腸道恢復(fù)正常菌群，并且通過(guò)促進(jìn)結(jié)腸細(xì)胞調(diào)亡、加速隱窩細(xì)胞周轉(zhuǎn)而抑制結(jié)腸癌(Avivi-Green,C,Polak-Charcon, S, Madar, Z. & Schwartz, 2000b; Rao, Chou, Simi, Ku, & Reddy,1998)。蘋(píng)果果膠的抗癌作用機(jī)制包括降低糞便細(xì)菌中酶(β-葡萄糖醛酸苷酶、β葡萄糖苷酶和色氨酸酶)的水平(Ohkami et al, 1995)、 降低發(fā)癌劑氧化偶氮甲烷誘導(dǎo)結(jié)腸腫瘤的多發(fā)性(Ohnoetal,2000)、消除自由基(Urias-Oronaetal,2010)、減少DNA加合物水平(Zunft, Goldin-Lang, & Dongowski, 1997)等。偶氮甲烷( azoxymethane, AOM)能夠誘發(fā)大鼠結(jié)腸癌,使得某些microRNA ( miR-16,miR-19b, miR-21, miR26b, miR27b, miR-93, and miR-203等)表達(dá)異常，富有多不飽和脂肪酸( n-3 polyunsaturated ftty acids (PUFAS))的魚(yú)油能夠抑制 microRNA介導(dǎo)的腫瘤轉(zhuǎn)化。果膠能夠增強(qiáng)魚(yú)油的抑癌作用，在mRNA和蛋白質(zhì)水平上抑制PTK2B,PDE4B,andTCF4等癌基因在癌癥早期的作用(Shahetal,2011)。人參果膠PG-F2可抑制Helicobacter pylori對(duì)胃上皮細(xì)胞的黏附，可望預(yù)防胃癌的發(fā)生(Lee, et al, 2006)。

      此外，果膠的抗腫瘤活性或許通過(guò)增強(qiáng)免疫細(xì)胞活性而實(shí)現(xiàn)(Chengetal,2011; Jeonet al, 2011)。例如，高麗紅參果膠(Korean Red Ginseng Pectin, KRG)KRG能增強(qiáng)NF-KB途徑而活化巨噬細(xì)胞、抑制髓系抑制性細(xì)胞而增強(qiáng)T細(xì)胞活性(Choi et al, 2008; Jeon et al, 2011)。人參果膠GP能減弱L-929細(xì)胞的遷移能力(Fan et a.,2010),這或許能夠降低腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛能。積雪草果膠具有刺激T細(xì)胞和B細(xì)胞增殖的免疫活性，這種活性的強(qiáng)弱受酯化度的影響(Wang, Dong,Zuo, & Fang, 2003)。

      3.可生物利用的改性果膠

      通過(guò)酸和堿(Glinsky & Raz, 2009; Platt & Raz, 1992)、加熱(Cheng et al.2011;Jackson et al, 2007)、射線(Kang et al, 2006) 或酶處理(Olano-Martin, E.,. 2003;Zhang,Xu,Giao,Yan,&Yang,2013)等手段降低果膠分了量和酯化度而獲得的改性果膠具有抗腫瘤活性。例如, pH改性柑橘果膠(pH-modified citrus pectin, MCP)在抑制腫瘤生長(zhǎng)、抑制腫瘤血管新生、抗轉(zhuǎn)移等方面均有活性，熱處理果膠(heattreatedcitruspectin,HTCP)具有誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞調(diào)亡的活性(Jacksonetal,2007)，而熱改性的人參果膠具有抑制結(jié)腸癌細(xì)胞HT-29的活性(Chengetal,2011)。通過(guò)20 kGy的y射線處理果膠，不僅不會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞致突變效應(yīng)，而且能夠抑制HT-29等多種腫瘤細(xì)胞(Kang et al, 2006)。

      果膠能夠在體內(nèi)發(fā)揮抗腫瘤活性的前提是，需要有一-定的生物利用度，即能夠進(jìn)入血液循環(huán)，本文將這類(lèi)改性果膠統(tǒng)稱為可生物利用果膠片段( Bioavailablemodified pectin fragments, BMPFs). MCP是這類(lèi)分子的主要代表，它是通過(guò)酸堿水解天然CP而獲得的一種分子量更小、酯化度更低、分支結(jié)構(gòu)更短的果膠衍生物(Nangia-Makker et al, 2002; Zhang, 2006)。為什么CP沒(méi)有抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的活性，而MCP具有這一活性?首先，水解使果膠分子的物理性質(zhì)發(fā)生變化，溶解度增加。堿使CP骨架HG通過(guò)B-消除作用而縮短,酯化度從大約80%降低至10%

以下，果膠片段溶解度增加(Eliz, Hothkiss, Fishman, & Rode, 2006; Zhang et al,2010)。其次，分子的“藥效基團(tuán)”的含量與分布狀態(tài)在水解過(guò)程中發(fā)生改變。由于呋喃糖形成的糖苷鍵比吡喃糖糖苷鍵對(duì)酸更敏感，因而果膠的RG-I的木寡聚糖、阿拉伯寡聚糖等片段的酸解速率大于半乳寡聚糖片段，酸使得果膠的骨架和毛發(fā)區(qū)鏈長(zhǎng)縮短，部分阿拉伯半乳寡聚糖中的阿拉伯糖被水解，半乳寡聚糖被富集，從而增強(qiáng)了所謂“藥效基團(tuán)”--端β-半乳糖苷與其靶點(diǎn)半乳糖凝集素-3( galectin-3, Gal-3)的糖識(shí)別結(jié)構(gòu)城(carbohydrate rcognition domain, CRD)間的作用(Krall & McFeeters, 998; Mrris, Gromer, Kirby, Bongaerts, & Gunning,2011)。高酯果膠在水中呈疏水團(tuán)聚物或凝膠，而MCP分子是可溶的，其末端β-半乳糖殘基易于“呈現(xiàn)"給靶分子Gal-3.另一個(gè)影響MCP藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的參數(shù)是分子量。分子量可能會(huì)從吸收和消除兩方面央定著血藥濃度(Zhang,Gao,Shi,& Zhang, 2007)。 MCP 分子量在3 000-60 000范圍(Gao et al, 2012b;Ramachandran et al, 201 1; Zhang et al, 2007;)。一種商業(yè)化的BMP5---GCS-100,其分子量大約為10 kDa。

      生物利用度的高低與藥物的理化性質(zhì)和吸收機(jī)制有關(guān)。BMPFs 的理化性質(zhì)支持改性使其更容易被小腸微絨毛吸收、并直接進(jìn)入血管進(jìn)而在體內(nèi)存留的假設(shè)。但是，盡管在對(duì)MCP用于重金屬排毒和抑制腫瘤肺轉(zhuǎn)移的研究中均表明低酯化度的果膠能鼓吸收(Eliaz, L, 2003; Pienta et al, 1995; Wai, AIKarkhi, & Easa,2010)，然而缺乏足夠的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明帶有負(fù)電荷較多的分子可以被吸收。口服藥物能否被吸收關(guān)鍵是能否被小腸上皮細(xì)胞吸收或者透過(guò)緊密連接(intracllular tight junction)。常采用Caco-2 雙室模型研究藥物吸收，用此模型對(duì)MCP的跨膜吸收進(jìn)行的研究表明僅有果膠的中性寡糖片段穿越了膜，而富有半乳糖醛酸的果膠片段沒(méi)有透過(guò)膜(Courts, 2013)。Maxwell等(Maxwell, Belshaw,Waldron, & Morris, 2012; Morris, Belshaw, Waldron, & Maxwell, 2013)比較了改性果膠與葡聚糖在理化和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)方面的異同，認(rèn)為果膠片段可通過(guò)被動(dòng)吸收或細(xì)胞(例如，小腸上皮細(xì)胞、GALT、M細(xì)胞)主動(dòng)捕獲兩種方式而修飾、轉(zhuǎn)運(yùn)和釋放。有些生物大分子可以被受體識(shí)別而內(nèi)吞，例如，B-葡聚糖能夠被巨噬細(xì)胞的dectin-1 轉(zhuǎn)運(yùn)(Brown et al, 2002; Ozment, Goldman, Kalbfleisch, &Williams, 2012; Weigel, & Yik, 2002)。BMPFs 是否存在經(jīng)由Gal-3結(jié)合被轉(zhuǎn)運(yùn)至

 細(xì)胞內(nèi)的可能?上皮細(xì)胞細(xì)胞膜上某些糖蛋白可以被Gal-3識(shí)別并內(nèi)吞(Gaoetal, 2012a)。因此，存在BMPFs被Gal-3結(jié)合而被細(xì)胞內(nèi)吞的可能性。如果該假設(shè)成立，研究能夠被Gal-3幫助而內(nèi)吞配體的機(jī)制和配體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于提高配體的生物利用度和生物活性能夠帶來(lái)有益的結(jié)果。此外，在肝細(xì)胞表面有大量的C-型凝集素脫唾液酸糖蛋白( asialoglycoprotein rceptor, ASGP-R)能移轉(zhuǎn)運(yùn)一些帶有半乳糖末端的糖蛋白進(jìn)入肝細(xì)胞，考慮到BMPFs的確能夠抑制肝癌(Liu et al, 2008; Straube et al, 2013; Zhang et al, 2010),因此，BMPFs在肝臟是否能夠被ASGP-R轉(zhuǎn)運(yùn)值得進(jìn)一一步探討。

      BMPFs固然可以通過(guò)口服以外的途徑給藥( 例如注射)，但是由于BMPFs親水能力強(qiáng)，它透過(guò)膜系統(tǒng)的能力尚無(wú)法確認(rèn)。Gal-3 能夠在細(xì)胞膜表面、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中表達(dá),也可以被釋放到血液中而發(fā)揮作用。不同亞細(xì)胞位置的Gal-3具有不同的功能。Gal-3的抑制劑BMPFs能夠在哪個(gè)亞細(xì)胞位置起作用，目前的研究尚不充分。

      4. BMPFs的抗腫瘤機(jī)制

      本文重點(diǎn)以MCP為例闡釋BMPFs的抗腫瘤機(jī)制。MCP在抑制腫瘤生長(zhǎng).血管新生和轉(zhuǎn)移等多個(gè)環(huán)節(jié)均能起作用，對(duì)前列腺癌的肺轉(zhuǎn)移、黑色素瘤的肺轉(zhuǎn)移、結(jié)腸癌的肝轉(zhuǎn)移、乳腺癌、血管肉瘤的治療等均有研究報(bào)道(Johnson et al,2007; Liu et al, 2008; Nangia-Makker et al, 2002; Platt et al, 1992; Pienta et al,1995),抗腫瘤機(jī)制涉及到對(duì)腫瘤大小的抑制、對(duì)化療藥物的增敏、對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程的抑制和對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)控等幾個(gè)方面。

      4.1改性果膠對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制作用

      盡管部分報(bào)道顯示，BMPFs 對(duì)腫瘤細(xì)胞既沒(méi)有細(xì)胞毒性，也不能抑制其生長(zhǎng)，但是，有些實(shí)驗(yàn)通過(guò)動(dòng)物模型已經(jīng)觀察到MCP能抑制多種類(lèi)型實(shí)體瘤大小的現(xiàn)象。能否產(chǎn)生抑制作用或許與腫瘤組織類(lèi)型或BMPFs的器官分布或亞細(xì)胞分布有關(guān)Nangia-Makker et al, 2002; Platt et al, 1992; Zhang et al, 2010)。Raz 研究組(Nangia-Makker et al, 2002; Platt et al, 1992)人在應(yīng)用結(jié)腸腺癌LSLiM6、乳

腺癌MDA-MB-435等惡性高轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞系研究MCP抗腫瘤轉(zhuǎn)移的試驗(yàn)中觀察到MCP有減慢腫瘤生長(zhǎng)速度的作用。Hayashi等(Hayashi, Gillen, & Lott, 2000)研究了MCP對(duì)于移植了結(jié)場(chǎng)-25 (colon-25)腫瘤的balb-c小鼠腫瘤大小與重量的影響。觸診時(shí)觸摸到腫瘤后第20天，低劑量組(0.8 g/L)和高劑量組(1.6 g/L)給藥小鼠其腫瘤大小都顯著地比對(duì)照組小。在低劑量MCP給藥組，38%的小鼠腫瘤大小減小(p<0.02). 其中高劑量組更加明顯( 70%的小鼠腫瘤減少，p<0.001)。對(duì)腫瘤的抑制可能涉及-一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié):例如，發(fā)癌過(guò)程(Liu et al,2010; Shah et al, 2011)、腫瘤細(xì)胞增生、凋亡途徑等。

      前文已經(jīng)論述了DF-pec對(duì)發(fā)癌過(guò)程的抑制作用。BMPFs 也能夠抑制發(fā)癌過(guò)程。Mucin家族的蛋白是-種富含O-糖鏈的上皮細(xì)胞表達(dá)的糖蛋白，其表面的糖鏈?zhǔn)荊al-3的配體。Gal-3 能夠在轉(zhuǎn)錄水平E通過(guò)激活A(yù)P-1 (a transcriptionfactor) 而上調(diào)MUC2(Song et al, 2005; Wong et al, 2011)。MUC2的異常表達(dá)與結(jié)腸癌的發(fā)生及轉(zhuǎn)移相關(guān)。因而，BMPFs 有可能通過(guò)抑制Gal3而抑制MUC2相關(guān)的結(jié)腸癌的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。另外，結(jié)腸炎與結(jié)腸癌存在高度相關(guān)性，果膠能夠通過(guò)抑制發(fā)炎而抑制發(fā)癌。NF-KB是使得LPS誘發(fā)結(jié)腸炎轉(zhuǎn)化為結(jié)腸癌的-一個(gè)關(guān)鍵因素。來(lái)自于蘋(píng)果果膠的半乳寡聚糖能通過(guò)作用于LPS/TLR4/NF-KB途徑而抑制發(fā)癌(Liu et al, 2010)。

      MCP可能通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞周期而抑制腫瘤細(xì)胞增殖。MCP使人前列腺癌細(xì)胞JCA-1生長(zhǎng)減少、[H]嘧啶進(jìn)入DNA的速率減弱、細(xì)胞周期素B、p34和cdc2基因的表達(dá)F調(diào),其機(jī)制可能與細(xì)胞周期的早G2期有關(guān)(Hsich&Wu,1995)。MCP抑制腫瘤可能與Gal-3有關(guān)，而Gal-3能下調(diào)cyclin A和cyelin E的表達(dá)水平，但是對(duì)MCP對(duì)cyclin A和cyelin E的表達(dá)水平與Gal-3間關(guān)聯(lián)的報(bào)道尚未見(jiàn)到。

      抑制腫瘤生存信號(hào)或者誘發(fā)其凋亡信號(hào)均能影響腫瘤生長(zhǎng)。Gal-3 既與生存信號(hào)MAPK途徑、Wnt途徑有關(guān)(Lee, Lin, Chang. & Lo, 2013; Maxwell et al, 2012;Song et al, 2012)，也與凋亡途徑有關(guān)(Harazono, Nakaima, & Raz, 2013)。改性果膠PectaSol-C能夠誘導(dǎo)LNCaP和PC3細(xì)胞的調(diào)亡(Yan, & Katz, 2010)。WB分析確認(rèn)MCP能夠抑制PC3和CASP11前列腺癌細(xì)胞MAPK途徑的活化，并且增強(qiáng)下游促凋亡蛋白Bim的表達(dá)水平。因此，MCP對(duì)腫瘤的抑制可能既與腫瘤生

存途徑抑制有關(guān)，也與凋亡途徑活化有關(guān)。改性果膠能否誘導(dǎo)凋亡，與其結(jié)構(gòu)特征有關(guān)(Jacksonetal.2007)。因此，需要進(jìn):-步從構(gòu)效關(guān)系的角度研究果膠與凋亡間的關(guān)聯(lián)。

4.2改性果膠對(duì)化療藥物的增敏作用

      某些腫瘤細(xì)胞能夠抵抗化療藥物而不發(fā)生調(diào)亡,因此需要尋找化療增敏劑來(lái)解決這一臨床上的難題，而B(niǎo)MPFs是化療增敏劑的重要候選分子。Gal-3 有利于維持腫瘤耐藥性表型，因而針對(duì)Gal-3 的抑制劑能夠逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性(Fukumori,Kanayama, & Raz, 2007)。Chauhan等(Chauhan et al, 2005)采用商品來(lái)源的改性柑橘果膠GCS-100誘導(dǎo)對(duì)地塞米松、美法侖或阿霉素有抗性的人類(lèi)多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞系的凋亡。不論是單獨(dú)使用GCS-100,還是與地塞米松合用都能夠抑制腫瘤生長(zhǎng)、克服抗藥性，并且提高病人惡性血癌的生存期。由于BMPFs能顯著增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性,這種組合給藥方案有助于在臨床上減少有毒的化療藥物劑量，延緩腫瘤耐藥性的發(fā)生(Chauhan et al, 2005; Hossein, Keshavarz, Ahmadi,& Naderi, 2013; Jiang, Eliaz, & Sliva, 2013; Lu, Wang. & Liu, 2013; Wang, & Liu,2011)。GCS-100的這種化療增敏作用可能與凋亡的外在途徑和內(nèi)在途徑都相關(guān)(Chauhan et al, 2005)。

      化療藥物抵抗作用機(jī)制之一是由于Gal-3 干擾了TRAIL (Tumor necrosisfactor-related apoptosis-inducing ligand) 與受體DR4和DRS間的相互作用，進(jìn)而無(wú)法形成能夠誘導(dǎo)調(diào)亡的復(fù)合物DISC (death-inducing signaling complex)而引起的(Mazurek et al, 2012)。BMPFs 或許能夠在細(xì)胞外與Gal-3相結(jié)合，避免了Gal-3對(duì)TRAIL與DR4/DRS的干擾作用，從而使得腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物由不敏感變?yōu)槊舾小?

4.3改性果膠對(duì)侵襲與轉(zhuǎn)移的抑制

      侵襲與轉(zhuǎn)移涉及腫瘤d管新生、失巢凋亡逃逸、血管內(nèi)皮細(xì)胞黏附等的多環(huán)節(jié)，Gal-3 均參與這些環(huán)節(jié)。采用注射的方法(Platt et al, 1992)、 口服MCP的方法(Pienta et al, 1995)以及臨床實(shí)驗(yàn)(Guess et al, 2003)，都證明MCP在體內(nèi)具有

  抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的活性。Platt 等(Platt et al, 1992)最早報(bào)道，注射MCP可明顯減少小鼠植入B16-F1黑色素瘤細(xì)胞后的肺部集落，而CP則增加其肺部集落。MCP可抑制B16-F1黑色素瘤細(xì)胞黏附到層黏連蛋白和脫唾液酸胎球蛋白誘導(dǎo)的同型聚集，但CP不具有這種抑制作用。兩種糖都能抑制B16-F1黑色素瘤細(xì)胞在半固體培養(yǎng)基，如瓊脂糖中的非錨地依賴性生長(zhǎng)(Nangia-Makkeret al, 2002)。這一結(jié)果表明，由細(xì)胞表面的Gal-3介導(dǎo)的糖識(shí)別可能參與細(xì)胞-ECM相互作用，并在體內(nèi)腫瘤細(xì)胞栓塞和細(xì)胞錨地依賴性生長(zhǎng)中起重要作用。

      在轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)生失巢調(diào)亡逃逸，對(duì)于轉(zhuǎn)移成功特別關(guān)鍵。Gal-3 是一-種抗調(diào)亡蛋白，通過(guò)過(guò)表達(dá)，它能夠使細(xì)胞周期在Gi期發(fā)生阻滯，下調(diào)Gi-S期細(xì)胞周期素水平(cyclin E和cyclin A),上調(diào)相關(guān)抑制蛋白(p21WAFI和p27KIP1)水平，使線粒體自穩(wěn)(Kim, Lin, Biliran, & Raz,, 999 Matrrese et al, 2000。因而，抑制Gal-3有可能誘發(fā)失巢調(diào)亡。Vayssade 等(Vayssade et al, 2010)采用黃秋葵果膠RG-I使采用polyHEMA懸浮培養(yǎng)的具有高度轉(zhuǎn)移潛力的BI6F10細(xì)胞停留在G2/M期，表明RG-I有可能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生失巢調(diào)亡。黃秋葵RG-I使腫瘤細(xì)胞表面的N鈣黏素以及o5整合素的表達(dá)F調(diào)。由于黃秋葵果膠含有幾乎純的寡聚半乳糖，因而這種失巢調(diào)亡作用可能是經(jīng)由Gal-3介導(dǎo)的。不過(guò)，對(duì)于Gal-3介導(dǎo)抗失巢凋亡逃逸過(guò)程，是否需要Gal-3I進(jìn)入胞內(nèi),大分子的改性果膠能否進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，參與調(diào)亡內(nèi)在途徑還是外在途徑，BMPFs 是由于抑制腫瘤細(xì)胞的同型聚集還是異型聚集而產(chǎn)生抗失巢調(diào)亡逃逸等細(xì)節(jié)問(wèn)題,需要更多的實(shí)驗(yàn)來(lái)回答。

      腫瘤fm管新生是腫瘤轉(zhuǎn)移成功的另--關(guān)鍵環(huán)節(jié).通過(guò)對(duì)人臍帶靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)在Matrigel上毛細(xì)管形成現(xiàn)象的評(píng)價(jià)來(lái)研究在體外腫留血管生成中MCP對(duì)Gal-3介導(dǎo)功能的影響。通過(guò)使用Boyden小室法和標(biāo)記測(cè)定法分別研究MCP對(duì)于Gal-3誘導(dǎo)的HUVEC的趨化作用和HUVEC對(duì)MDA-MB-435細(xì)胞的體外結(jié)合作用。飼喂MCP的小鼠其體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)、血管生成及自發(fā)腫瘤轉(zhuǎn)移都顯著地減少。在體外，MCP以劑量依賴方式抑制HUVEC的形態(tài)發(fā)生(毛細(xì)血管形成).MCP也以劑量依賴的方式抑制表達(dá)Gal-3的MDA-MB-435對(duì)HUVECs的黏附(Nangia-Makker et al, 2002)。由于腫瘤細(xì)胞栓塞并不足使毛細(xì)血管對(duì)其造成截流，轉(zhuǎn)移的腫瘤在靶器官的阻滯，需要腫瘤栓塞表達(dá)的Gal-3與血管腔TF

  抗原( Thomsen-Friedenreich glycoantigen )間的黏附作用來(lái)輔助完成(Glinskii et al,2005)，因此，BMPFs或許可以抑制腫瘤細(xì)胞栓塞過(guò)程。栓塞不能形成有可能進(jìn)一步導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生失巢調(diào)亡。

      4.4改性果膠對(duì)免疫細(xì)胞的作用

      改性果膠對(duì)免疫細(xì)胞的作用機(jī)制有兩種:第一、 作為免疫調(diào)節(jié)劑(biologicalresponse modifers, BRMs) (Radosavjevic et al, 2012);第二,抑制免疫監(jiān)視。作為BRMs，MCP活化多種類(lèi)型的免疫細(xì)胞。例如，MCP以劑量依賴方式活化Tc細(xì)胞和B細(xì)胞。MCP激活的NK細(xì)胞使癌細(xì)胞K562發(fā)生凋亡(Ramachandran et al,2011)。Gal-3 有可能使得T細(xì)胞釋放INF-y的能力受損，而Gial-3的配體能夠修復(fù)這種受損。GCS-100能夠強(qiáng)化CTL的細(xì)胞毒效應(yīng)，使其釋放更多的INF-y(Demotte et al, 2010)。

      許多類(lèi)型的腫瘤與Gal-3的表達(dá)成正相關(guān)。腫瘤患者血液中游離Gal-3的濃度高于正常值(lurisci et al, 2000)。游離Gal-3能抑制T細(xì)胞的生長(zhǎng)，導(dǎo)致其發(fā)生凋亡，造成腫瘤的免疫耐受(Peng, Wang, Miyahara, Peng, & Wang, 2008)。BMPFs或許能夠抑制游離al-3對(duì)T細(xì)胞的調(diào)亡調(diào)控作用，但需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)驗(yàn)證。

      4.4臨床研究

      MCP已進(jìn)行II期臨床預(yù)試驗(yàn)(Guess et al, 2003)，目前有公司正在對(duì)改性果膠PectaSolC招募I1期臨床實(shí)驗(yàn)受試者(t:/:/www linicaltialgoy/, NCTID=NCT01681823, f.)。筆者未在互聯(lián)網(wǎng)上檢索到MCP的IND申請(qǐng)信息。Guess等(Guess et al, 2003)研究了13名患者對(duì)MCP (Pecta-Sol*)的耐受性，并對(duì)其中10名受試者研究了MCP的療效，以前列腺特異抗原倍增時(shí)間PSADT的變化作為主要研究終點(diǎn)(primaryendpoint)。服用MCP12個(gè)月后，與未服用前比10名患者中的7名其PSADT延長(zhǎng)(p<0.05).該項(xiàng)研究結(jié)果暗示，MCP有可能使前列腺癌患者的腫瘤生長(zhǎng)速率變慢。但是該項(xiàng)研究選擇的受試者數(shù)目比-般的I期臨床注冊(cè)所要求的數(shù)目少，因而需要謹(jǐn)慎解釋該項(xiàng)研究的結(jié)果。該報(bào)告中未披露

  MCP的批號(hào)，未設(shè)計(jì)安慰劑對(duì)照組，未提供腫瘤變化的直接信息，因而無(wú)法建立腫瘤改善與服用MCP之間的因果關(guān)聯(lián)。Azemar 等(Azemar, Hildenbrand,Haering, Heim, & Unger, 2007)對(duì)49名晚期實(shí)體瘤的患者進(jìn)行了一次臨床預(yù)實(shí)驗(yàn)，目的是評(píng)估病人對(duì)MCP的耐受情況、臨床和抗腫瘤效果。經(jīng)過(guò)兩輪治療，11/49(22.5%)的病人病情穩(wěn)定，6/49 (12.3%)的病人病情穩(wěn)定超過(guò)24周，1 個(gè)罹患前列腺癌的病人在治療16周后其血清PSA水平降低了一半�？傮w而言，經(jīng)MCP治療的病人具有臨床上的受益，提高了生活質(zhì)量、減緩了疼痛，因而，MCP .有繼續(xù)進(jìn)行臨床研究的價(jià)值。該報(bào)告采用的MCP與Guess等研究的樣品不同，其酯化度低于20%、采用加熱處理過(guò)，但是未提及加熱過(guò)程是否與HTCP的制備相同。

      此外，果膠給藥系統(tǒng)也在進(jìn)行著臨床研究(NCT01681823)。MCP的臨床研究不限于腫瘤(NCT01960946 & NCT01717248),不過(guò)這些研究對(duì)于理解MCP的毒理學(xué)、藥代學(xué)等性質(zhì)有幫助。

      5.構(gòu)效關(guān)系研究

      果膠結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，以其為原料制得的改性果膠，盡管經(jīng)過(guò)了初步純化和分組，但在微觀上是不均-的。張文博(Zhang, 2006)按照文獻(xiàn)方法(Platt et al, 1992)以中國(guó)產(chǎn)商業(yè)果膠為原料獲得的MCP通過(guò)HPSEC或電泳等方法證明其是單分布，而采用十六烷基三甲基溴化銨在MCP中能沉淀出大約1%的中性多糖片段。Gao(Gao et al, 2012b)采用DEAE纖維素層析柱將MCP的中性多糖片段(MCP-N)純化出來(lái)。由于酸性片段和中性片段具有不同的性質(zhì)，因而，闡明BMPFs構(gòu)效關(guān)系需要制備出結(jié)構(gòu)更加均一和- -致的果膠片段，而反過(guò)來(lái), BMPFs構(gòu)效關(guān)系的研究能指導(dǎo)BMPFs改性方法的優(yōu)化。

      BMPFs的半乳糖末端含量及以及其分支處的結(jié)構(gòu)是BMPFs存在抗腫瘤活性的關(guān)鍵因素。越來(lái)越多的研究者關(guān)注果膠RG-I片段的活性(Gao et al, 2012b;Gunning, Bongaerts, & Morris, 2009)，來(lái)自果膠RG-I的片段能夠與Gal-3發(fā)生直接的相互作用。熒光顯微鏡、流式細(xì)胞儀和原子力電鏡技術(shù)均證實(shí)，果膠的半乳寡聚糖部分能夠與人類(lèi)重組的Gal-3相結(jié)合(Gunning et al, 2009)。B-D-聚半乳糖與Gal-3間的解離常數(shù)為0.33 s(Gunning, Pin, & Morris, 2013)。黃秋葵果膠和

馬鈴薯果膠含有較高比例的RG-I片段(Cheng et al, 2013; Vayssade et al., 2010),它們均具有抗腫瘤活性.Gao等(Gaoetal,2012b)制備的MCP-N屬于果膠的AG-I型片段。他們將MCP-N用a-L-阿拉伯呋喃糖苷酶處理，得到中性果膠片段M-MCP. M-MCP是一種分 子量約為18 kDa的含有B-1,4糖苷鍵的半乳寡聚糖片段。用酸降解M-MCP得到的半乳寡聚糖比AG-I類(lèi)型的果膠片段具有更強(qiáng)的Gal-3抑制活性。

      BMPFs可使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生失巢調(diào)亡(Glinskyetal,2009;Newlaczyl&Yu,2011)。凋亡活性與果膠的哪類(lèi)結(jié)構(gòu)相關(guān)?HG片段單獨(dú)能否誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡?單單RG-1片段能否誘發(fā)失巢凋亡?需要更多的實(shí)驗(yàn)性研究來(lái)回答這些問(wèn)題。HG可否誘導(dǎo)調(diào)亡存在不-致的報(bào)道Attari, Sepehri, Delphi, & Goliaei, 2009; Cheng etal, 2011; Jackson et al, 2007; Yan et al, 2010)。Jackson 報(bào)道(Uackson et al, 2007)通過(guò)對(duì)CP熱處理獲得HTCP,使HG產(chǎn)生- -些具有誘導(dǎo)調(diào)亡的活性、而天然果膠不具有的結(jié)構(gòu)，但是該結(jié)構(gòu)尚未得到分離。經(jīng)酸堿改性的果膠不具備誘導(dǎo)調(diào)亡的活性。HG經(jīng)過(guò)B-消除改性會(huì)產(chǎn)生不飽和糖殘基，這種糖殘基或許與MCP的誘導(dǎo)NK細(xì)胞的活性有關(guān)(Ramachandran et al, 2011)。經(jīng)過(guò)熱處理，果膠會(huì)經(jīng)B-消除產(chǎn)生帶有還原性的不飽和糖殘基的、或者發(fā)生重排的或帶有糖酸類(lèi)結(jié)構(gòu)特征的片段，到底哪-類(lèi)結(jié)構(gòu)特征誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡活性，尚無(wú)進(jìn)一步的報(bào)道。

      現(xiàn)有文獻(xiàn)尚不足以支持僅僅RG-I部分起到抑制腫瘤的作用(Bergman et al,2010; Cheng et al, 2013; Kang et al, 2006)。盡管Gal-3通過(guò)CRD主要與BMPFs的半乳寡聚糖發(fā)生專- -的相互作用，但是，HG骨架并非對(duì)BMPFs的抑制Gal-3的活性毫無(wú)貢獻(xiàn)(Gao, X.,et al, 2013)。首先，Gao (Gao, et al, 2012b)按照是否含有GalpA用色譜方法將MCP分離為兩組---含有GalpA的組稱為MCP-A，不含GalpA的組稱為MCP-N,前者對(duì)Gal-3的親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者。其次，果膠片段含有GalpA的骨架對(duì)于維持半乳寡聚糖末端片段的構(gòu)象有貢獻(xiàn)。分布于HG骨架上的多個(gè)半乳寡聚糖能夠與Gal-3發(fā)生協(xié)同相互作用(Gao,et al, 2013)。糖配體與凝集素間如果發(fā)生多價(jià)效應(yīng)，則其相互作用強(qiáng)度將增加(Witmann,V.&Pieters, RJ.. 2013)。BMPFs. 上HG骨架，對(duì)于這些半乳寡聚糖配基而言，起到“橋”的作用。再次，在生理pH下不能排除HG骨架與Gal-3的CRD之間發(fā)生電荷相互作用的可能性。Gal-3 (uniprot/P17931) 的CRD含有大約135aa,位

  Gal-3的C端( Seetharaman, J, 1998)。采用Expasy 數(shù)據(jù)庫(kù)的pI預(yù)測(cè)工具tp:/:/web.expasy. org/compute pil)分析，表明CRD部分(pI=9.41) 在生理pH下呈正電荷，而HG骨架因富含羧基而呈負(fù)電荷。Gao(Gao,et al, 2013)觀察到了幾乎不含半乳糖的果膠骨架與Gal-3間的相互作用，而這種相互作用不受乳糖的抑制。因此，BMPFs 的骨架有可能與CRD之間發(fā)生非專- -的相互作用。CRD存在與Type-C自聚集有關(guān)的位點(diǎn)(Lepur, Salomonsson, Nisson, & Lefler, 2012)。BMPFs的骨架或許可以通過(guò)調(diào)節(jié)Type-C自聚集而影響CRD的作用。

      Gal-3作為腫瘤靶點(diǎn)越來(lái)越引人關(guān)注，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多半乳糖凝集素凝集素抑制劑( galectin-3 inhibitor, Gal3I ) (Klyosov, 2012; Pieters, 2006; Zhang,2009), Gal3I 在腫瘤檢測(cè)和治療方面有著巨大應(yīng)用潛力。對(duì)于靶蛋白Gal3而言，開(kāi)發(fā)其抑制劑，并非只有以BMPFs為先導(dǎo)分子這一條路徑，它受到其它方面的挑戰(zhàn)。首先，類(lèi)藥性Druglikeness及成藥性drugability是評(píng)價(jià)先導(dǎo)分子能否繼續(xù)開(kāi)發(fā)成為藥物候選物的重要標(biāo)準(zhǔn)。合成的Gal3I具有分子結(jié)構(gòu)確定的優(yōu)勢(shì)，其類(lèi)藥性和成藥性比BMPFs更好。在研究化學(xué)合成的Gal3I過(guò)程中,獲得了許多Gal-3的CRD與配體間相互作用的規(guī)律。這些規(guī)律對(duì)于進(jìn)一步優(yōu)化基于BMPFs的結(jié)構(gòu)有所幫助。化學(xué)合成的Gal-3I尚無(wú)毒理學(xué)研究,因而，從其它植物、尤其是食物資源中篩選出Gal-3I的研究已經(jīng)廣泛開(kāi)展(Mossine, V, 2008; Sathisha, Jayaram,Nayaka & Dharmesh, 2007)。目前，尚缺乏一套廣 泛認(rèn)可的、高通量的Gal-3I篩選方法，能在BMPFs中及其它類(lèi)型Gal-3I文庫(kù)中篩選出活性更高、毒性更小的片段。研究BMPFs的抗腫瘤構(gòu)效關(guān)系、代謝動(dòng)力學(xué)等有助于推動(dòng)篩選方案的建立，有利于獲得性能更優(yōu)越的先導(dǎo)分子。,

      BMPFs.上的其它糖殘基,例如阿拉伯糖會(huì)對(duì)其活性產(chǎn)生影響。Gao(Gao,et al,2013)觀察到阿拉伯糖既可以增加、也可以減少半乳寡聚糖片段與Gal3間的相互作用。有的凝集素其配基的倒數(shù)第二個(gè)糖殘基會(huì)影響其識(shí)別專-性(Nakahara,&Raz,A.2008).。目前尚未有研究BMPFs其他末端糖殘基對(duì)其專-性影響的報(bào)道。由于體內(nèi)有十幾種半乳糖凝集素，因而，對(duì)配體末端賠殘基的結(jié)構(gòu)研究是必要的。

      Gal-3與多種疾病有關(guān)，BMPFs如何影響Gal-3相關(guān)的疾病，研究例子不多。一個(gè)有關(guān)的例子是，MCP對(duì)小鼠實(shí)驗(yàn)性腎損傷有保護(hù)作用，這可能與MCP調(diào)低

  Gal-3的表達(dá)水平有關(guān)，同時(shí)MCP不影響Gal-1 和Gal-9的表達(dá)水平(Kolatsi-Joannou, Price, Winyard, & Long, 2011)。體內(nèi)存在其它活性各異的半乳糖凝集素(至少有十五種),它們均識(shí)別具有半乳糖未端的分子，因而不能排除BMPFs與Gal-3 之外的半乳糖凝集素發(fā)生相互作用的可能性(Heusschen,Grifioen, & Thissen, 2013)。BMPFs 其體內(nèi)的靶點(diǎn)除Gal-3外，是否還能夠與其他家族的半乳糖凝集素(例如ASGP-R)、細(xì)胞因子(Liu et al, 2001; Salman,Bergman, Djaleti, Orlin, & Bessler, 2008)、死亡受體(Chauhan et al, 2005)相互作用，有待進(jìn)一步研究。

      6.果膠在抗癌給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用

      果膠是一種許多國(guó)家批準(zhǔn)使用的藥物輔料。由于它具有羥基、羧基等功能基團(tuán)，易于修飾，無(wú)毒性，因而在給藥系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。按照給藥途徑，果膠給藥系統(tǒng)分為胃腸道(經(jīng)口服)給藥和非胃腸道給藥。胃腸道給藥的重要方式是結(jié)腸給藥系統(tǒng)(colon-specific drug delivery system, CSDDS),采用口服給藥，能增加病人接受治療的順應(yīng)性(Dev, Bali, & Pathak, 2011; Wong, Colombo, & Sonvico,2011)。利用結(jié)腸內(nèi)細(xì)菌釋放的酶可以降解果膠導(dǎo)致釋藥的原理以及對(duì)果膠進(jìn)行凝膠化、鈣化、聚合成新共聚物的方法可以制備CSDDS, CSDDS能增強(qiáng)某些藥物的生物利用度。藥代動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，基于果膠的CSDDS具有良好的局部釋藥能力，有利于治療結(jié)腸癌(He, Du, Cao, Xiang, & Fan, 2008)。非胃腸道給藥需要使用改性的果膠。例如，- -種以酰胺化果膠為載體的DNA載運(yùn)系統(tǒng)，使用了帶有正點(diǎn)電荷的果膠改性分子，能夠使外源基因轉(zhuǎn)化進(jìn)入HEK293細(xì)胞內(nèi)(Katavet al.2008)。低酯果膠(分子量< 50 00Da)與阿霉素軛合的給藥系統(tǒng)，經(jīng)鼠模型體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明，能抑制黑色素瘤轉(zhuǎn)移(Tang et al, 2010)。果膠的RG-I片段富含末端半乳糖，而肝臟表面的一種半乳糖凝集素- -ASGP-R 或許能夠識(shí)別這類(lèi)糖殘基。因而，利用果膠或者M(jìn)CP能開(kāi)發(fā)針對(duì)肝癌的器官靶向給藥系統(tǒng)(Yuetal,2014)。

      此外，果膠可以直接經(jīng)修飾與抗腫瘤藥物進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)設(shè)計(jì)前藥系統(tǒng)，或制備成水凝膠、微球等各種形式的抗癌藥物緩釋系統(tǒng)(Puga, Lima, Mano, Concheiro,& Alvarez-Lorenzo, 2013; Takei, Sato, ljima, & Kawakami, 2010)，這些給藥系統(tǒng)有

利于減輕化療藥物的毒性或改善其生物利用度.治療癌痛的果膠軛合酚酞尼給藥系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入臨床研究(NCT02050503)。

7.結(jié)語(yǔ)

      本文對(duì)DF-Pec、BMPFs及果膠給藥系統(tǒng)在抗腫瘤治療方面的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，并重點(diǎn)對(duì)BMPFs的抗腫瘤機(jī)制和構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)分析。天然果膠結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗腫瘤果膠功能食品規(guī)格不一，不過(guò)大部分報(bào)告支持DF-Pec能防治結(jié)腸癌，其機(jī)制涉及抑制發(fā)癌和免疫調(diào)節(jié)。細(xì)致理解DF-Pec 的抗腫瘤構(gòu)效關(guān)系有助于改進(jìn)產(chǎn)品功效，以獲得結(jié)構(gòu)和工藝更- -致、可控的產(chǎn)品，有助于獲得效果更佳的基于果膠的保健品(nutraceutical)(McCarty & Block, 2006)�？傮w而言，將果膠及其改性物開(kāi)發(fā)為抗癌藥物的載藥材料所面臨的挑戰(zhàn)少于將BMPFs開(kāi)發(fā)成為抗腫瘤藥物的過(guò)程。

      一些機(jī)構(gòu)開(kāi)始著手將BMPFs開(kāi)發(fā)成藥物，但還存在很多問(wèn)題有待解決。例如，果膠結(jié)構(gòu)如何受加工過(guò)程和腸道菌群的影響;劑型和果膠的凝膠化如何影響其生物利用度;采用怎樣的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化改性過(guò)程;如何控制其分子量分布( Zhang, etal, 2010);如何完善質(zhì)量控制方案;在體內(nèi)還有哪些因素影響B(tài)MPFs與靶點(diǎn)間的相互作用;BMPFs在抗腫瘤失巢凋亡方面在胞內(nèi)起作用還是在胞外起作用;BMPFs在體內(nèi)是否會(huì)整合鉑類(lèi)藥物?人體能夠產(chǎn)生一種針對(duì)鼠李糖的抗體(Pazur, Erikson, Tay, & Alen, 1983)。如果BMPFs存在少量末端鼠李糖糖苷，長(zhǎng)期反復(fù)使用BMPFs是否會(huì)誘導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生清除它們的抗體?BMPFs可以治療Gal-3相關(guān)的其他疾病(KolatsiJoannou, 2011),對(duì)這些疾病的治療會(huì)對(duì)腫瘤治療產(chǎn)生什么影響?進(jìn)一一步的工作能夠改善BMPFs的活性或者擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。例如，是否可以通過(guò)將BMPFs進(jìn)一步修飾獲得生物利用度或親和力更好的片段?與吸收促進(jìn)劑配合可否增加其生物利用度?能否將BMPFs軛合熒光分子標(biāo)記或者量子點(diǎn)，成為Gal-3、循環(huán)腫瘤細(xì)胞或者微轉(zhuǎn)移的檢測(cè)試劑、示蹤劑? BMPFs直接還是間接影響細(xì)胞因子的功能(Dennis, Lau, Demetriou, & Nabi, 2009) ?針對(duì)如此之多的問(wèn)題，作者的建議是應(yīng)重點(diǎn)深入研究Gal-3的功能與表達(dá)情況、器官分布、BMPFs 的構(gòu)效關(guān)系，獲得更多的藥效學(xué)、藥代學(xué)以及臨床研究數(shù)據(jù)。

Acknowledgement

      This work was supported by the Guide Project of Science and TechnologyResearch of Henan Education Department (12B350006). Authors would like todeclare no conflicts of interest.

Abbreviations

AG-I, type I arabinogalactan; AG-II, type I arabinogalactan; ASGP-R,asialoglycoprotein receptor; BMPF, Bioavailable modified pectin fragment; CP, citruspectin; CRD, carbohydrate recognition domain; CSDDS, colon- specific drug deliverysystem; DF, dietary fiber; DF-Pec, dietary fiber pectin; DM, degree of methylation;ECM, extracellular matrix; Gal-3, galectin-3; Gal-3l, galectin-3 inhibitor; GALT,gut-associated lymphoid  tissue;  GS, substituted  galacturonans;  HG,homogalacturonan; HTCP, heat-treated citrus pectin; MCP, modified citrus pectin;PUFA, polyunsaturated fatty  acids; RG-I, rhamnogalacturonan-I; RG-II,rhamnogalacturonan-I; SCFA, short-chain fatty acids; XGA, xylogalacturonan.

References.

      Attari, F., Sepehri, H., Delphi, L., & Goliaei, B. (2009). Apoptotic and necroticeffects of pectic acid on rat pituitary GH3/B6 tumor cells. Iranian Biomedical Journal,13(4):229-36.

      Azémar, M., Hildenbrand, B., Haering, B., Heim M.E. & Unger, c. (2007).Clinical benefit in patients with advanced solid tumors treated with Modified CitrusPectin: a prospective pilot study. Clinical Medicine: Oncology, 1:73. -80.

      Avivi-Green, c., Polak-Charcon, s.. Madar, Z., & Schwartz, B. (2000a).Apoptosis cascade proteins are regulated in vivo by high intracolonicbutyrate concentration: correlation with colon cancer  inhibition. OncologyResearch, 12(2): 83-95.

      Avivi-Green, c.. Polak-Charcon, S., Madar, Z, & Schwartz, B. (2000b). Dietary

 Application of Pectin in Cancer Therapy: a Review

      Wenbo Zhang". Han Zhang", Ping Xu*

      (a. School of Life Science and Technology, Xinxiang Medical University, XinxiangHenan 453003, PR China; b. School of Pharmacy, Xinxiang Medical University,

      Xinxiang Henan 453003, PR China)

      Key words: cancer therapy, galectin-3, modified citrus pectin, pectin