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新生血管的形成是恶性肿瘤的生长、浸润和转移物质基础。使用药物阻止新的血管网络的形成有望有效的治疗肿瘤。本文探索出三种简单有效的方法,制备了较高纯度的人血管内皮抑素Vasostatin的功能结构域VAS。研究发现,低温发酵和分子伴侣共表达可以显著的提高目的蛋白的可溶性。比如在低温的条件下,共表达分子伴侣TF和G-roEL/GroES使得GST-VAS的可溶性从10%增加至85%,可溶性GST-VAS的产量增加了6倍,更为重要的是,这种可溶性表达优化方案具有很好的普适性。通过比较两种N端的亲和标签:GST和His<,6>,我们发现,由于后者的相对分子量远小于前者,所以很大的提高了目的蛋白VAS的最终得率。由于VAS的分子结构比较简单没有二硫键的存在,我们还探索了采用包涵体变复性的办法纯化目的蛋白,结果取得了较好的结果。
我们建立了小鼠的黑色素瘤B16/F10的肿瘤模型,并以此为基础,对VAS和低剂量高频率的化疗药物环磷酰氨的联合治疗效果进行初步探讨。VAS治疗效果呈明显的剂量依赖性,即随着剂量的增加,抑瘤效果越好。与单独处理组相比,VAS和CTX的联合治疗没有明显的提高抑瘤率,但是显著的延长了患瘤小鼠的生存时间。
具有肿瘤靶向性的抗血管生成治疗是肿瘤研究的一个崭新的理念。由于肿瘤细胞和微血管内皮细胞表面高表达尿激酶受体:uPAR,因此,作为尿激酶拮抗分子的ATF能提供准确的肿瘤及微血管的靶向性。
我们设计并构建了能够表达融合蛋白ATF-L-VAS的原核表达载体pNJU-ATF-L-VAS(L代表linker,以下ATF-L-VAS简称ALV)。在大肠杆菌BL21(DE3)中获得了表达,目的蛋白主要以包涵体的形式出现。首先通过包涵体精制纯化ALV,而后采用体外变复性的方法获得了可溶性的ALV,复性效率在5%-10%左右。进一步用DEAE纯化,得到了纯度高于90%的ALV。细胞粘附实验验证了纯化的的蛋白结构上的正确性、细胞迁移试验发现ATF以及ALV能够显著抑制肿瘤细胞的迁移、血管内皮细胞增殖抑制试验表明ALV的ED<,50>明显的低于VAS和ATF。CAM试验和三维血管生成模型等研究证明了变体蛋白在抗血管形成能力上要明显地优于VAS和ATF。
我们建立了裸鼠的结肠癌模型,对变体蛋白ALV的抗肿瘤功能做了进一步的探讨。实验发现ALV的抑瘤率最高、肿瘤坏死面积最大、血管密度最低、小鼠的生存时间最长,与其他处理组相比差异显著。对于ALV抗肿瘤浸润和转移功能的评价还需要做进一步的研究。
另外,我们还克隆了两个大豆转铁蛋白的基因,并对其在转基因番茄中的应用做了初步的研究。