综述:巴西矛头蝮蛇毒液中的酶蛋白与非酶蛋白、其抗癌活性及肿瘤毒理学中的转化挑战:综述

《International Journal of Biological Macromolecules》:Enzymatic and non-enzymatic proteins from Bothrops snake venoms, their anticancer activity, and translational challenges in oncovenomics: A review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 8.7

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   •斜齿蝮属毒液中的酶类和酶外蛋白在血液肿瘤和实体瘤模型中表现出多样化的抗肿瘤活性。•L-氨基酸氧化酶和部分鞘磷脂酶A2是文献综述中识别出的最具持久强效活性的蛋白家族。•大多数研究仍局限于基线细胞毒性评估,采用高级机制验证的研究相对较少。•方法学异质性、蛋白表征不完整以及选择性

  
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    斜齿蝮属毒液中的酶类和酶外蛋白在血液肿瘤和实体瘤模型中表现出多样化的抗肿瘤活性。
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    L-氨基酸氧化酶和部分鞘磷脂酶A2是文献综述中识别出的最具持久强效活性的蛋白家族。
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    大多数研究仍局限于基线细胞毒性评估,采用高级机制验证的研究相对较少。
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    方法学异质性、蛋白表征不完整以及选择性评估有限仍然是肿瘤毒液基因组学领域的主要转化挑战。

引言

斜齿蝮属(蝰科)包含48种蛇类,广泛分布于从北美南部经中美洲到南美洲的多种生态环境中[1], [2], [3]。它们的毒液由具有多样化生物学功能的酶类和酶外蛋白组成[4]。其中含量最丰富的成分包括蛇毒金属蛋白酶(SVMPs)和鞘磷脂酶A2(PLA2s),其次是丝氨酸蛋白酶(SVSPs)、C型凝集素(CTLs)和L-氨基酸氧化酶(LAAOs)[5]。这些蛋白是蛇咬伤所伴发的多种病理表现的原因,包括出血、炎症、组织损伤和凝血功能障碍[5], [6]。然而,除其毒理学意义外,这些毒液来源的蛋白表现出高度特异性的生物化学活性和与细胞靶标的分子相互作用,使其成为药物研究和药物发现中有价值的生物活性支架来源[7], [8]。
斜齿蝮毒液蛋白惊人的生化多样性激发了人们对其药物应用日益增长的兴趣[9], [10]。Captopril、Aggrastat和Integrilin等受毒液启发的药物成功开发表明,蛇毒来源分子在临床医学中具有治疗价值[11]。在斜齿蝮毒液中,多个蛋白家族因其抗肿瘤特性而受到关注。LAAOs因其通过产生活性氧诱导氧化应激、凋亡和抑制肿瘤细胞增殖的能力而被广泛研究[12]。PLA2s和SVMPs与膜完整性改变、细胞外基质重塑以及参与肿瘤细胞存亡的信号通路调节有关[13], [14]。同样,CTLs、解整合蛋白和毒液来源肽类可能干扰细胞黏附、血管生成和迁移过程,从而参与肿瘤进展[15], [16]。综上所述,这些观察结果使斜齿蝮毒液蛋白成为发现新型抗肿瘤药物的有前景的分子支架[17], [18]。
然而,尽管经过数十年的临床前研究和大量出版物描述了斜齿蝮毒液蛋白的抗肿瘤特性[19], [20], [21],现有证据的转化意义仍然难以确立。对文献的严格评估揭示了显著的方法学异质性,这限制了可重复性、可比性以及候选蛋白在药物开发中的优先级排序[22], [23]。研究经常采用不同的实验设计、非标准化的浓度单位、缺乏充分理由的暴露时间,以及过度依赖代谢比色测定法,而缺乏对细胞死亡机制或功能细胞反应的补充验证[24], [25]。此外,我们的评估表明,所研究蛋白的分子表征往往不完整,许多报告评估的是粗制毒液、部分纯化的组分或定义不清的毒素制剂,缺乏充分的序列确认或与毒液基因组学数据的整合。这一局限性尤为相关,因为地理、发育和种内毒液变异可能会显著影响酶类和酶外毒液蛋白的组成和生物活性[26], [27]。此外,许多研究忽略了非致瘤对照组细胞,阻碍了对肿瘤选择性细胞毒性和非特异性细胞毒性的区分。
迄今为止,尚无任何系统综述在结构化的质量评估框架内全面综合了斜齿蝮毒液中酶类和酶外蛋白的体外抗肿瘤证据。缺乏严格和标准化的综合评估掩盖了跨蛋白家族的可重复模式,限制了最有前景的生物活性支架的识别,并复杂化了候选分子在药物开发中的转化优先级排序。为弥补这一空白,本系统综述按照PRISMA 2020指南对现有关于斜齿蝮毒液来源蛋白及其细胞毒性和肿瘤相关生物学活性的文献进行了全面评估。除编录细胞毒性效应外,我们严格评估了方法学质量、潜在偏倚来源、毒素表征实践以及各研究中应用的生物学验证深度。此外,我们整合了多层次验证框架以比较不同实验方法产生的证据,并讨论了当前限制斜齿蝮毒液蛋白作为抗肿瘤药物开发的重大转化挑战,这在新兴的肿瘤毒液基因组学领域具有重要意义。

章节摘要

研究焦点问题

指导本系统综述的研究焦点问题是:斜齿蝮蛇毒液对肿瘤细胞的体外细胞毒性效应是什么?

语言和出版物类型

文献检索过程中最初未设语言限制;然而,所有符合最终纳入标准的研究均以英文发表。本系统综述仅纳入同行评审的原始研究论文,以确保方法学一致性和数据质量。灰色文献,包括会议摘要,

结果

文献检索识别了58项符合预定资格标准并被纳入定性综合的研究(图1)。总体而言,这些研究评估了来自多种斜齿蝮物种的粗制毒液、纯化毒素、毒液来源组分和合成肽的体外细胞毒性效应。从方法学角度来看,文献计量审计揭示了实验设计惊人的一致性:58项纳入研究中有57项(98.3%)依赖于

斜齿蝮毒液抗肿瘤活性的总体概述

本系统综述综合了58项研究的证据,评估了斜齿蝮属蛇类粗制毒液、纯化毒素、毒液来源组分、合成肽和少量重组衍生物的体外细胞毒性和肿瘤相关生物学活性。总体而言,数据表明斜齿蝮毒液包含多种能够降低血液恶性肿瘤和实体瘤(包括白血病在内的)肿瘤细胞活力的毒素类别,

结论

本系统综述首次对斜齿蝮毒液和纯化毒素在58项原始研究中的体外抗肿瘤格局进行了全面审计。综合证据支持一个总体功能层级,其中纯化毒素类别(特别是LAAOs的高效力和特定PLA2亚型的膜相关细胞毒性效应)通常优于粗制毒液制剂。然而,所汇编的筛选历史也表明,表观

CRediT作者贡献声明

Ana Gabriela Amado-Argüelles:撰写——初稿,软件,方法学,调查,形式分析,概念化。Armando Yarlequé:撰写——初稿,验证,监督,资助获取。Dan E. Vivas-Ruiz:撰写——审阅与编辑,可视化,项目管理,数据管理。Félix A. Urra:撰写——审阅与编辑,可视化,数据管理,概念化。

利益冲突声明

作者声明他们不存在已知的可能影响本文所报告工作的财务利益冲突或个人关系。

致谢

本研究由国家科学技术与创新技术委员会(CONCYTEC)和国家科学研究与高级研究计划(PROCIENCIA)资助,项目编号:PE501087970-2024-PROCIENCIA。额外的支持由智利国家研究与发展局(ANID)通过FONDECYT项目提供,项目编号1241547,智利大学医学院资助FIA ICBM-ESP-2025。本综述是Ana Amado论文开发的一部分
Ana Gabriela Amado-Argüelles|Armando Yarlequé|Dan E. Vivas-Ruiz|Félix A. Urra
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