一株高陽鏈霉菌菌株及其抗癌活性代謝產物與應用
【技術領域】
[0001] 本發明設及一株放線菌菌株，具體設及一株從人體腸道中分離的能產生抗癌活性 代謝產物的高陽鏈霉菌菌株，W及在制備抗癌藥物中的應用。本發明屬于生物制藥技術領 域。
【背景技術】
[0002] 癌癥是一種發病率和死亡率均很高并且逐年呈上升趨勢的疾病，而癌細胞是產生 癌癥的基本原因，是變異的自體細胞，具有無限生長、轉移的特點，因此難W控制。嚴重地危 害著人類的健康與生命，受到世界各國的關注。根據世界衛生組織估計，全世界癌癥每年患 病約700萬人，死亡500萬人。據了解，過去10年間，全球癌癥的發病率和死亡率增長了約 22% [白春學，肺癌治療新觀念[J].大眾醫藥，2005, 5(5) :28 ;湯海峰，易楊華.海洋腫 瘤物質研究概況與展望[J].藥物服務與研究，2002, 32(1) :7-16;王傳新.腫瘤標志物的 研究進展[J].山東衛生，2006, 12:53-54.]，而且運一數字還將繼續上升，預計到2030年全 世界每年因患癌癥而死亡的人數將超過1310萬。2012年相關部口最新調查表明，我國每年 因癌癥死亡的人數達到200萬。
[0003] 癌癥治療中，雖然W根治性手術為首要選擇，但藥物治療仍是一個很重要的環節， 使用高效抗癌藥物可W延長患者的生存時間和生活質量。目前最為常見的抗癌藥物有抗代 謝藥物、天然植物藥、抗腫瘤抗生素等。在眾多抗腫瘤藥物中，天然植物類抗腫瘤藥所占的 比重最大，占據了 27. 0%的份額，其次為抗代謝類抗腫瘤藥，占26. 1%。在單品排名前10 位的抗腫瘤藥中，植物類抗腫瘤藥占據了前兩個席位，分別為紫杉醇和多西他賽。然而，來 源于纖維堆囊菌（Sorangiumcelulosum)的埃博霉素與紫杉醇的抗癌機制基本相似，但比 紫杉醇更易溶于水，分子量更小，結構簡單，在合成生產和療效上都優于紫杉醇，尤其是對 紫杉醇類耐藥的腫瘤細胞具有高活性，被認為是紫杉醇的更新換代產品[黎志鳳，Etienne Nguimbi，李越中，等.埃博霉素巧pothilones)的PKS/NRPS雜合基因簇[J].生物工程學 報，2003,19巧）：511-515.]。運表明微生物能夠產生高效的抗癌活性物質。微生物是重要的 天然產物的資源，其品種多樣，其代謝產物的化學結構復雜而多樣，是研制新藥取之不盡的 寶庫。放線菌素是人類發現的第一種具有抗癌作用的抗生素出〇llstein，U.Actinomycin. Chemistryandmechanismofaction.ChemicalReviews. 1974, 74(6):625 - 652]，是一類 高（G+C) %的革蘭陽性菌，它最早是由賽爾曼?A?瓦克斯曼和他的同事H.B.伍德拉夫在 1940 年共同發現[WaksmanSA，Woo化uffHB.Actinomycesantibioti州S，aNewSoil OrganismAntagonistictoPathogenicandNonpathogenicBacteria[J].JBacteriol， 1941 ;42(2) :231 - 249.]。放線菌所產生的活性化合物包括抗生素、抗病毒物質、免疫抑 制劑、抗腫瘤藥物W及多種酶類。迄今來源于微生物的活性化合物中，放線菌的代謝產物 所占比例最大，約占45%，據估計還有1萬-3萬種微生物的代謝產物生物活性未明，其中 放線菌來源的為5000-10000種，因此對于放線菌的研究具有非常重要的意義。研究發現 放線菌素主要通過誘導細胞分化和細胞調亡、抑制某些蛋白酶活性W及影響細胞周期等而 發揮其抗腫瘤活性。放線菌素可W抑制體外培養的哺乳動物細胞的有絲分裂。放線菌素D可^引起HeLa細胞和一些小贏腫瘤細胞的形態學改變，引起核仁的破碎和染色體的斷 裂。放線菌素D在化劑量下可^誘導小贏紅細胞、小贏骨髓紅血球干細胞的分化巧oyne J民，WhitehouseA.NucleolardisruptionimpairsKaposi'ssarcoma-associated herpesvirus0RF57_mediatednuclearexportofintronlessviralmRNAs[J].FEBS Lett，2009,583(22) :3549 - 3556.]，同時其與DNA結合，抑制RNA合成[J.M.Kirk.,The mdoeofactionofactinomycinD,Biochim.BioPhys.Acat(1960)42:167 - 169; I.H.Golbderg,M.民abinowitz.ActiomnycinDihnbitionofdeoxyribonucleicof acid-dependentsynthesisofribonueleicacid.Scienee(1962) 136:315 一 316; I. H.Goldberg,M.民abinowitz,E.民eieh,Basisofactinomycinaction,I.DNAbindingand inhibitionofRNA-polymerasesyntheticreactionsbyactinomycinProc.Natl. Acda.Sci-(1962)48:2094-2101 ;E.民eieh,I.H.Goldberg,Actinomycinandnucleicacid fuctionPorg.NucleicAcidRes.Mol.Biol. (1964)3:183-234.]阻斷RNA聚合酶催化下 生成的RNA，阻斷轉錄過程的延伸階段[A.Sentenac,E.J.Simon,P.Formageot,Initiation ofchainsbyRNApolymeraseandtheeffectsofihnibitorsstudiedbyadirect filtrationttechnique.Biochim.BioPhys.Acta(1968) 161:299-308. ]O放線菌素D可^ 與雙鏈DNA牢固結合，抑制DNA聚合酶，但對DNA聚合酶的抑制作用遠不如抑制RNA聚 合酶的作用。放線菌素D嚴重影響核糖體RNA的合成，啟動細胞稠亡級聯反應，導致細胞 稠亡[民.P.Perry,selectiveeffectofactinomycinDontheintracellularofRNA syn化esisintissueculturecells.ExP.CellRes. (1963)29:400-406 ;S.IaPalucci 一EsPinoza,M.T.Farnez-FenrandezEeffetofProteinsynthesisihnibitosrand lowconcentrationsofactinomycinDonribosomal民NAsynthesis,FEBSLett. (1979) 107(2) :281-284.]D研究也發現核酸代謝對放線菌素D敏感，發現其影響mRNA 與核糖體之間的相互作用巧.吐Singer,S.Penman,SatbiliytofHeLacellmRNA inactinomycin.Na化er, (1972)240:100 - 102.]，影響了DNA甲基化[M.Gold,J. Hurwitz,TheenzymaticmethylationofribonucleicacidnadDeoxyribonucleic acid.VI.FURTHERSTUDIESONTHEPROPERTEISOFTHEDEOXYRIBONUCLEIC ACIDMETHYLATION贓ACTION.J.Biol.Chem. (1964)239,3866-3874.]、DNA的修復 [M.M.EIkind,GF:Whitmore,T.Alescio,ActinomycinD:Suppressionof民ecoveryin X-irradiatedmammaliancells.Science(1964) 143, 1454-1457.]、脫氧核糖核酸酶的 降角單的.K.SarkareffectsofactinomycinDandmitomycinConthedegrationof deoxyribonucleicacidandpolydeoxyribonucleotidebydeoxyribonucleasesand venomphosphodiestearse.Bioehim.BioPhys.Acta(1967) 145, 174-177]、核糖S5葬酸的 焦石葬酉堇交換反應[H.Goldberg,M.民abinowitz,E.民eieh,Basisofactinomycinaction. II.Effectof過etinomycinonthenucleosidetriphosph過te-inorg過nicpyorphosph過te exchange.P