喜树碱的研究进展
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摘 要 现代临床试验表明喜树碱(Camptothecin,CPT)是一种具有抗癌活性的生物碱，它对膀胱癌、脑癌、肝癌等30余种恶性肿瘤都有不同的程度的疗效。本文从喜树碱的研究历史、喜树碱的抗癌活性、喜树(Camptotheca acuminate. Decne) 中喜树碱的资源、化学合成喜树碱以及采用生物技术获得喜树碱等方面综述了喜树碱的研究进展，旨在为今后喜树碱进一步开发利用提供依据。
关键词 喜树碱；抗癌活性；喜树碱来源
Abstract Modern clinical experiment shows that Camptothecin is a kind of alkaloid possessing antitumor ctivities in different cancers,such as bladder cancer 、cerebrum cancer、liver cancer and so on.. In this paper, In order to offer foundation for further researching Camptothecin hereafter,an overview is given on advances in the research of Camptothecin from the following aspects: the history of Camptothecin development、antitumor activity of Camptothecin、sources of Camptothecin in Camptotheca acuminate. Decne、composing Camptothecin in chemical method and obtaining Camptothecin in biological technology, etc.
Key words Camptothecin；antitumor activity；sources
喜树(Camptotheca acuminate.Decne.)为珙桐科(Nyssaceae)喜树属(Camptotheca Decne.)植物[1]，是我国的南方特有的落叶乔木树种,分布于我国长江流域及西南各省和印度部分地区，台湾、广西、河南等地也有栽培。1998年8月被批准为第一批国家重点Ⅱ级保护野生植物。研究表明，喜树中含有的一种生物碱—喜树碱(Camptothecin,CPT)具有抗癌活性。现代临床试验表明CPT及其衍生物对膀胱癌、脑癌、乳癌、宫颈癌、结肠癌、神经腹质癌、何杰金氏病(淋巴网状细胞癌)、肺癌、淋巴癌、黑色素癌、卵巢癌、胰腺癌、儿科癌瘤、前列腺癌和肝癌等30余种肿瘤都有不同的程度的疗效。本文从喜树碱的研究历史、喜树碱的抗癌活性、喜树(Camptotheca acuminate. Decne) 中喜树碱的资源、化学合成喜树碱以及采用生物技术获得喜树碱等方面综述了喜树碱的研究进展，旨在为今后喜树碱进一步开发利用提供依据。
1喜树碱的研究历史
喜树碱是喜树的根、皮、茎和种子中的生物碱。1966年美国北卡罗纳大学、伊利诺伊大学和NCI的研究人员首次从喜树茎中分离得喜树碱并确定了它的化学结构式(见图1)。喜树碱在体外对Hela细胞和L1210细胞及啮齿类动物显示较强的抗癌活性 [2] ，该发现引起了人们的极大关注。在70年代，人们将喜树碱初步应用于临床，发现喜树碱对部分病人胃肠癌的症状有所缓解，但对人体的消化系统和泌尿系统的毒性太大,引起病人难以忍受的生理反应，如恶心、呕吐、胃肠炎、出血性膀胱炎、尿频、尿痛等，同时喜树碱的溶解度低，将喜树碱制成钠盐后抗癌活性降低。诸多原因几乎使喜树碱的临床研究陷于停顿，喜树碱的研究进入低潮阶段[3-6]。1985年，Y.H.Hisang等发现喜树碱发挥抗癌活性是能特异性地抑制拓扑异构酶Ⅰ(TopoosomeraseⅠ，TopoⅠ)的活性而非拓扑异构酶Ⅱ(TopoosomeraseⅡ，TopoⅡ)，这正是喜树碱独特的抗癌机理[7]，这一发现掀起了喜树与喜树碱研究的新高潮。自1985年来,尤其是进入90年代后,美国、日本、加拿大和英国等国家积极投入大量的人力和物力进行喜树与喜树碱的研究，使喜树成为继红豆杉之后第二个重要的木本抗癌药用植物，对喜树的研究与喜树碱的开发已成为世界性的热门研究课题。
图1、喜树碱的化学结构式
2 喜树碱的抗癌活性机制
喜树碱的独特抗癌活性机制被誉为二十世纪90年代抗癌药物的三大发现之一[8] 。喜树碱的抗癌活性与TopoⅠ有关，人的TopoⅠ为单体酶，共含765个氨基酸，定位于第20号染色体上[9]。人的TopoⅠ是存在于人体细胞内具有调节细胞核空间结构变化和控制核酸生理功能的酶,参与调节DNA的拓扑构象,涉及DNA复制,DNA修复以及RNA转录等机制。
喜树碱主要作用细胞周期的S期，使细胞终止在G2期。DNA在复制的过程中，DNA双链解开分成两股单链，在复制过程中形成一种Y字形结构的结构即复制叉(replication)。随着复制叉上DNA的分离，叉前的双链的DNA变得更加正超螺旋化，而这种超螺旋的积累是DNA解旋酶消除了两链间碱基部分的结果。如果没有机制来消除这些超螺旋累积的话，复制机器将在不断上升的压力面前陷于停顿[10]。(图2、DNA复制过程中产生正超螺旋。)
图2、DNA复制过程中产生正超螺旋
(来源：J.D.沃森，T.A.贝克，S.P.贝尔，A.甘恩编著，M.莱文，R.M.洛斯克 ......
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