综述：靶向 p53 用于癌症治疗的天然产物

本文聚焦天然产物在癌症治疗中靶向 p53 的研究。p53 作为肿瘤抑制蛋白（野生型 p53（wt-p53）），突变（mut p53）后会促进癌症发展。文中梳理了多种调节 p53 的天然产物，为癌症治疗研究提供了丰富思路，极具科研价值。

　　

引言

天然产物在药物研发中意义重大，许多美国食品药品监督管理局（FDA）批准的药物都源自天然产物或其衍生物。与合成化合物相比，天然产物因低毒性在临床试验中成功率更高。新兴技术如基于细胞的高通量筛选和机器学习助力从天然资源中发现小分子候选药物。

研究团队一直致力于从天然资源中寻找生物活性化合物，对靶向泛素 - 蛋白酶体系统（UPS）的化合物尤为关注。UPS 在蛋白质选择性降解中起关键作用，参与多种细胞活动的调控。26S 蛋白酶体在泛素激活酶（E1）、泛素结合酶（E2）和泛素连接酶（E3）的协同作用下，降解多聚泛素化蛋白，而去泛素化酶（DUBs）则能去除多聚泛素链。FDA 已批准多种合成蛋白酶体抑制剂用于治疗复发性多发性骨髓瘤，但从天然资源中寻找 UPS 抑制剂有望为药物研发开辟新方向。

研究团队从海洋海绵中分离出多种 UPS 抑制剂，如 girolline、agosterol 衍生物等，这些研究成果推动了对 UPS 抑制剂的探索。同时，p53 作为肿瘤抑制因子，在细胞应激和 DNA 损伤时，能诱导 DNA 修复、细胞周期停滞、凋亡和衰老相关基因的表达。增强 p53 活性成为抑制癌症的有效策略，因此研究团队开始从天然资源中寻找靶向 p53 的化合物。

天然产物通过抑制 p53-Mdm2 相互作用增强 p53 活性

细胞内 p53 水平受负调节因子 Mdm2（E3）严格调控，Mdm2 与 p53 结合，促使其泛素化并被蛋白酶体降解。癌细胞中 Mdm2 常过表达，导致大量 p53 被降解。因此，靶向 Mdm2 成为诱导癌细胞凋亡、增强 p53 活性的重要策略。

2004 年，Vassilev 团队发现 nutlins（如 nutlin-3）可作为 Mdm2 拮抗剂，与 Mdm2 的 p53 结合口袋结合，抑制 p53-Mdm2 结合，进而抑制 p53 降解，抑制癌症生长。Idasanutlin 是 nutlin 衍生物，在治疗复发性或难治性急性髓性白血病的 III 期临床试验中与阿糖胞苷联合使用。Milademetan 作为 Mdm2 抑制剂，在治疗内膜肉瘤的 Ib/II 期研究中展现出疗效，目前正进行 III 期研究评估其与曲贝替定治疗去分化脂肪肉瘤的安全性和有效性。小分子 RITA 能与 p53 结合，抑制 p53-Mdm2 相互作用，在体内显示出显著的 p53 依赖性抗肿瘤作用。

研究团队通过筛选真菌和海洋无脊椎动物提取物，寻找结构独特的 p53-Mdm2 抑制剂。从真菌 Arthrinium sp. 提取物中分离出（-）-hexylitaconic acid，是第二个天然来源的 p53-Mdm2 相互作用抑制剂。从印度尼西亚采集的海鞘中分离出 siladenoserinols A - P，其中 siladenoserinols A - L 能抑制 p53-Hdm2 相互作用，且双环缩酮部分的乙酰基或羟基以及甘油磷脂部分对抑制作用至关重要。

此外，USP7 可稳定 Mdm2，是癌症治疗的新兴靶点。Mdm2 会自我泛素化并被蛋白酶体降解，而 USP7 能去除 Mdm2 上的泛素，使其稳定，进而促进 p53 降解。研究团队从印度尼西亚采集的海洋海绵 Stylissa massa 中分离出多种化合物，其中 spongiacidin C 是最强的 USP7 抑制剂，其海因部分增强了对 USP7 的抑制活性，且对 USP7 的抑制作用具有特异性。从海洋海绵 Petrosia alfiani 中分离出的多种 xestoquinone 衍生物，如 petroquinones A 和 B，也对 USP7 有较强抑制作用，化合物中 α,β - 不饱和羰基部分可能参与抑制机制。

恢复 p53 活性的天然产物

超过 50% 的肿瘤细胞中，p53 因突变而失活，突变型 p53 在细胞内聚集，促进癌症进展、侵袭和转移。这些突变可能抑制 p53 与 DNA 的直接结合，或导致结构扰动，使其无法正确折叠或形成寡聚体。因此，能将突变型 p53 转变为野生型样 p53 的化合物有望抑制癌症。

1999 年，Foster 团队发现 CP-31398 可恢复表达突变型 p53 细胞中 p21 基因的转录活性，并抑制小鼠肿瘤生长。2002 年，Bykov 团队发现 PRIMA-1 能恢复突变型 p53 的转录反式激活功能，其甲基衍生物 APR-246（PRIMA-1^MET）活性更强。APR-246 在体内水解转化为亚甲基奎宁环酮（MQ）发挥抗肿瘤作用，MQ 与突变型 p53 中的硫醇形成加合物，诱导肿瘤细胞凋亡。目前，APR-246 正与 5 - 氮杂胞苷联合进行治疗 TP53 突变的骨髓增生异常综合征（MDS）的 III 期临床试验。此外，MIRA-1 和 STIMA-1 等化合物也能重新激活突变型 p53 的 DNA 结合能力，恢复其转录活性，诱导肿瘤细胞死亡。

COTI-2 是一种口服的硫代半卡巴腙，可与错误折叠的突变型 p53 蛋白结合，诱导其构象改变并恢复活性，目前正在进行治疗晚期或复发性妇科和头颈部恶性肿瘤的 I 期临床试验。

除合成化合物外，一些天然产物也能重新激活突变型 p53。从十字花科植物中分离出的苯乙基异硫氰酸酯（PEITC），在体外和体内均能重新激活突变型 p53，使 p53^R175H突变体对蛋白酶体和自噬降解敏感，通过饮食补充可抑制异种移植小鼠模型中的肿瘤生长。一项 III 期临床试验正在研究豆瓣菜补充剂对癌症进展和复发的影响。虚拟筛选发现地衣中的 stictic acid 是潜在的 p53 激活化合物，在激活人骨肉瘤细胞中突变型 p53^R175H的 p21 表达方面比 PRIMA-1 更有效。

此外，一些化合物可通过伴侣分子增强 p53 功能。真菌产生的 Chetomin 能增加 Hsp40 与 p53^R175H突变体的结合，诱导其构象转变为野生型样 p53，恢复 p53 的转录活性。链霉菌产生的 geldanamycin 与 Hsp90 结合后，可使突变型 p53 从与 Hsp90 的复合物中释放，随后被 Mdm2 和 CHIP 降解，抑制癌症进展。

研究团队从天然资源中寻找突变型 p53 激活剂。通过对 2311 种真菌提取物进行细胞活力检测和免疫荧光染色，从熊本县植物中分离出的真菌 Colletotrichum sp. 中得到 colletofragarone A2 和 colletoins A - C。Colletofragarone A2 最初作为草莓炭疽病菌的萌发自抑制物被分离出来，研究团队确定了其所有碳的相对和绝对构型。在 Saos-2（p53^R175H）细胞中，colletofragarone A2 和 colletoin A 的细胞毒性比 PEITC 更强。在异种移植小鼠模型中，colletofragarone A2 能减小肿瘤体积且不导致体重下降。免疫荧光染色和蛋白质免疫印迹分析表明，colletofragarone A2 可改变突变型 p53 的结构为野生型样 p53，恢复其功能，还能促进突变型 p53 的降解和聚集。

研究团队还对 7701 种真菌和海洋生物提取物进行筛选，从宫崎县豆科植物叶片分离出的真菌 Pestalotiopsis jesteri 中得到 pestones A 和 B。Pestones A 和 B 与 rosnecatrone 具有相似的平面结构，但构型不同。免疫荧光染色显示，pestones A 和 B 能降低突变型 p53 水平，细胞热迁移实验表明 pestone A 可与突变型 p53 结合。Pestones A 和 B 具有细胞毒性，pestone A 能诱导 Saos-2（p53^R175H）细胞凋亡，体内实验表明其能减小肿瘤体积。

抑制含野生型 p53 癌细胞增殖的天然产物

抑制 p53-Mdm2 结合的化合物可释放 p53，增加细胞内 p53 活性。Mdm2 在癌细胞中扩增和过表达，促进 Mdm2 降解或抑制其活性的化合物是治疗携带野生型 p53 癌症的有力候选药物。

研究团队使用含有野生型 p53 的 HCT116（p53^+/+）细胞和 p53 缺失的 HCT116（p53^-/-）细胞对 1232 种海洋海绵提取物进行筛选。印度尼西亚采集的 Theonella 海绵提取物在两种细胞系中对细胞增殖的抑制表现出浓度依赖性差异。通过生物活性导向的分子网络分析和纯化，确定 bistheonellide A 是活性化合物。Bistheonellide A 对 HCT116（p53^+/+）细胞的毒性是 HCT116（p53^-/-）细胞的 12 倍，蛋白质免疫印迹分析表明其对 p21 表达的影响具有 p53 依赖性。Bistheonellide A 最初从八丈岛采集的 Theonella 海洋海绵中分离出来，此前已知其可抑制海星胚胎发育，但这是首次发现其对含有野生型 p53 的细胞具有特异性生长抑制作用。

Swinholide A 与 bistheonellide A 结构相似，从冲绳采集的海洋海绵 Theonella swinhoei 中分离得到。Swinholide A 对 HCT116（p53^+/+）和 HCT116（p53^-/-）细胞的细胞毒性相似，其与 bistheonellide A 的结构差异在于环大小，这可能与 bistheonellide A 的 p53 特异性毒性有关。

结论

本综述总结了靶向野生型和突变型 p53 化合物的结构和功能。以 p53 为靶点的癌症治疗利用了其体内固有的抑癌作用，有望减少副作用。多种作用于不同靶点的药物联合使用，增强 p53 的作用，可能产生协同效应，显著提高治疗效果。基于 p53 抑癌作用的癌症治疗有望成为一种新的药物模式。