针对整合素相关蛋白（IAP)特异性阻断的RK-10多肽药物生物毒性初步研究文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

文献综述

目前，癌症已成为严重威胁人类生命和社会发展的重大疾病，也是人类致死的主要原因之一，其发病率呈逐年上升趋势。在癌症的治疗过程中，传统的小分子抗癌药物常常不能达到预期的效果，肿瘤治愈率低，分析主要有以下几个原因：第一药物缺乏选择性，其次对正常组织有较大的毒副作用，第三药物的体内清除速率快，半衰期短，第四肿瘤细胞的多药耐药性使药物的抗肿瘤活性降低。 因此，寻找对肿瘤细胞具有高效选择性的药物成为当今研究热点之一。同时，我们还期望药物分子不易诱导肿瘤细胞对其产生耐药性。生物多肽抗体药物是一个不错的选择。CD47 (Cluster of Differentiation 47)，也称整联素关联蛋白（IAP），整合素相关蛋白(CD47)是一种属于免疫球蛋白超家族的膜蛋白, 在机体的各种细胞及组织上均有表达. CD47 分子通过与其配体间的相互作用 ,参与生物体的多种生理活动 ,如血小板的激活、清除 ,巨噬细胞的趋化、吞噬作用 ,基质细胞支持的造血生成以及中性粒细胞的迁移及激活过程.近年来,CD47 分子对机体免疫系统的调节作用越来越受到重视, 它与其配体相互作用不但影响着单核细胞 、树突状细胞的功能及其所分泌的细胞因子 ,还对T 细胞发挥着多重调节作用, 即诱导 T 细胞发生免疫耐受、活化及凋亡, 从而在机体的防御反应、移植物抗宿主病(GVHD)的预防以及自身免疫性疾病的防治等方面均有重要的意义②。当今，秀丽隐杆线虫是一种在土壤中自由生活的线虫 。由于其具有价格成本低廉, 试验操作方便简单, 全身透明易于观察, 生命周期短, 基因组全序列已知且容量小, 可操控性强等诸多优点, 被作为成功的模式生物应用于众多生物过程的研究③。本实验以秀丽隐杆线虫为模式生物以期探索出特异性阻断整合素相关蛋白（IAP)的RK-10多肽药物生物毒性机理。秀丽隐杆线虫(C.elegans)是一种常见的、自由生活的小型土壤线虫, 属于小杆亚纲 (Rhabditia)、小杆目 (Rhabditidia)、小杆总科(Rhabditoidea)。以细菌为食, 其生命周期大约为 3 d, 平均寿命为 3周。其呈蠕虫状、成体长约 1.0 ～ 1.5mm, 身体直径约 70.0 mu;m。秀丽隐杆线虫为两侧对称, 体表有一层角质层覆盖物, 无分节, 有 4条主要的表皮索状组织及 1个充满体液的假体腔 。绝大多数个体为雌雄同体, 雄性仅占 0.05%。雌雄同体的秀丽隐杆线虫既能产生卵子 ,又能产生精子, 可以自体授精进行繁殖。雄体以很低的频率自发产生, 可以与雌雄同体交配 ,但雌雄同体相互之间不能进行授精。一条未经交配的雌雄同体在其生殖期可产生大约 300个受精卵④。从 20世纪 60年代末, Sulston就开始追踪秀丽隐杆线虫组织发育过程中每个细胞的分裂和分化过程,用该技术完成了从受精卵到成体的 959个细胞的系统研究, 描述了发育中的神经系统的部分细胞谱系 , 绘制出了秀丽隐杆线虫细胞谱系⑤。Ellis等在秀丽隐杆线虫身上, 首次发现了基因调控的程序性细胞死亡 。 Yuan等利用遗传突变和基因克隆等手段, 克隆了 10余个控制细胞程序性死亡的基因。这些基因之间通过遗传相互作用调控细胞程序性死亡。 Yuan⑦确认了最早期 2个真正的死亡基因 ced-3和 ced-4, 并指出 ,秀丽线虫的细胞程序性死亡基因与人及哺乳动物细胞凋亡基因十分相似 ,且它们的细胞程序性死亡的调控机制极为保守⑥⑦。使用秀丽隐杆线虫开创的程序性细胞死亡机理的研究,将可能在攻克癌症和艾滋病方面发挥重要作用。通过研究线虫的衰老和寿命控制机制, 并将其成果应用于哺乳动物,对延长人的寿命及提高人的生活质量有很大意义 ⑧。作为一种陆生的微小生物, 秀丽隐杆线虫会在自然界中会接触各种微生物, 以微生物为食物, 抵抗生活环境中病原微生物或被病源微生物杀死。基于秀丽隐杆线虫与人类在多种生命活动调控机制上的相似性, 可以用秀丽线虫为动物模型进行药物筛选⑨。除药物筛选外, 秀丽隐杆线虫还在药物新靶点的发现和证实⑩、药物作用机制研究(MOA, MechanismofAction)、人类疾病模型的复制及药物干预 、化学基因组学和毒理学等药学领域有广泛的前景。

拟研究的问题

CD47 (Cluster of Differentiation 47)，也称整联素关联蛋白（IAP），整合素相关蛋白(CD47)是一种属于免疫球蛋白超家族的膜蛋白, 因其最先以膜表面蛋白的形式与整合素 alpha;Vbeta;3 一起从白细胞和胎盘中分离出来 ,且以往的研究也发现其功能多与整合素有关 , 因此称它为整合素相关蛋白 (integrin -associated protein ,IAP)①。它是在人体中由CD47基因编码的，广泛表达的具有五种跨膜结构域的糖蛋白。在自我信号中起着重要作用。整联素关联蛋白（IAP）属于免疫球蛋白超家族，可以与整合素（Integrin）、血小板反应素（TSP-1）以及信号调节蛋白alpha;（SIRPalpha;）相互作用, 对机体发挥着重要的调控作用。其中CD47与信号调节蛋白alpha;（SIRPalpha;）的相互作用作为研究最为深入的一个部分，信号调节蛋白(singal regulatory protein , SIRP)是一类被鉴定出的存在于造血和非造血细胞上的抑制性受体 , 属于免疫球蛋白超家族成员(IgSF)中的一种细胞表面糖蛋白 , 在神经细胞 、骨髓细胞(包括巨噬细胞 、单核细胞、中性粒细胞、树突状细胞)上均有表达。依据细胞胞浆区长度不同 , SIRPs可分为 SIRPalpha;和 SIRPbeta; 。CD47 与 SIRPalpha;相结合可引起SIRPalpha;中的酪氨酸磷酸化, 从而抑制巨噬细胞的融合作用, 如巨吞噬作用。CD47 SIRPalpha;也可以影响树突状细胞的形状及功能, 抑制成熟 DC 产生 IL-12 ,通过下调 T 细胞上 IL-12 受体的表达, 降低 T 细胞对IL-12 的反应性。此外, CD47 SIRPalpha;还影响着红细胞的存活 ,表达 SIRPalpha;的细胞如巨噬细胞 、树突状细胞通过识别并结合表达在红细胞表面的 CD47 分子,传递抑制信号, 使红细胞免于被巨噬细胞清除 ,这对自身免疫性溶血性贫血(AIHA)的防治有着重要意义②。

CD47参与了一系列的细胞活动，包括凋亡、增殖、黏着与迁移。其参与调控细胞的粘附与增殖, 激活血小板, 抑制红细胞的清除等生理过程。并通过诱导淋巴细胞凋亡, 协同刺激 T 细胞活化, 抑制 T 细胞向 Th1 型细胞分化, 以及影响树突状细胞(DC)的分化成熟及细胞因子的分泌, 对免疫系统发挥着重要的调节作用，而且还在血管新生响应中发挥着重要作用。CD47在人体细胞中广泛表达，并且在多种不同的癌细胞中是过表达的。其最初在20世纪80年代被作为卵巢癌的肿瘤抗原被发现，自那时起，CD47就被发现在多种人体肿瘤中表达，包括急性髓细胞样白血病（AML）、慢性髓细胞样白血病、急性淋巴细胞白血病（ALL）、非霍奇金淋巴瘤（NHL）、多发性骨髓瘤（MM）、膀胱癌以及其他固态肿瘤。小儿和成人脑瘤中也有CD47的高度表达。

抗CD47的抗体介导的巨噬细胞吞噬作用可起始抗肿瘤的T细胞免疫应答。值得一提的是，抗体治疗不仅可以启动巨噬细胞对肿瘤的攻击，还可以促进肿瘤特异性淋巴细胞的活化。人源化CD47抗体现正作为多种肿瘤的治疗手段被评估。于是我们尝试设计一种新型的蛋白多肽药物特异性阻断整合素相关蛋白的表达。在本实验中我们选取秀丽隐杆线虫作为研究的模式生物。以期探索出多肽药物pk-10针对整合素相关蛋白（IAP）特异性阻断的毒理学机理。