【文匯報】用抑制劑破壞癌細胞生長 中外科學家開闢抗腫瘤藥物研發新方向
本報訊(記者 許琦敏)銅離子是人體內的「危險分子」 ,絕大多數情況下都必須有伴侶蛋白陪護 ,而不少腫瘤少了銅離子就會生長停滯 。中科院上海藥物研究所蔣華良課題組與芝加哥大學何川課題組 、艾默里大學陳靖課題組合作 ,經過三年多研究發現 ,細胞內有多種銅離子伴侶蛋白 ,只要控制住它們的行動 ,就可讓肺癌 、血液病 、胰腺癌 、乳腺癌等惡性腫瘤細胞生長停滯 。昨天凌晨 ,《自然-化學》雜誌在線發佈了這一成果 。目前 ,該成果已申請專利 ,並轉讓給一家製藥企業 。
以前 ,當遇到銅中毒的病人 ,醫生只能用螯合劑 ,將人體內的銅離子強行拖離 ,可這樣做一不小心就會導致人體銅離子濃度過低 ,還會將鐵 、鋅等其他金屬離子一起拉走 ,從而產生嚴重的毒副作用 。2009年 ,蔣華良課題組與何川課題組討論合作課題時靈光突現 :為何不能從銅離子的伴侶蛋白入手 ,來精準調節銅離子在體內的濃度?
通過大量細緻而艱苦的實驗 ,該合作團隊發現 ,銅離子伴侶蛋白Atox1和CCS在多種腫瘤組織中表達明顯高於正常組織——將這兩種伴侶蛋白「催眠」 ,銅離子就無法大量被運達腫瘤組織 ,而腫瘤細胞因為分裂旺盛 ,需要大量銅離子參與產生能量 ,所以一旦銅離子「缺位」 ,腫瘤細胞的生長就會停滯下來 。有意思的是 ,即使少了銅離子 ,正常細胞的生長受到的影響也不大 。細胞實驗和小鼠實驗都證明 ,當銅離子伴侶蛋白被抑制後 ,肺癌 、血液病 、乳腺癌等腫瘤的生長很快停滯下來 。上海藥物所羅成研究員說 ,這種方法並非對所有的腫瘤有效 ,對那些銅離子伴侶蛋白未見異常的腫瘤 ,如腎癌等 ,作用就微乎其微 。
發現了這一機制之後 ,課題組立刻利用計算機模擬 ,尋找能有效「催眠」銅離子「搬運工」的小分子化合物 。「從幾十萬種候選化合物中 ,我們把目標縮小到60多個化合物 ,然後與美國芝加哥大學合作 ,終於在測試到第50個化合物時 ,找到了有藥效的化合物 ,我們就將這種抑制劑定名為DC-AC50 。」蔣華良研究員說 ,在立刻申請專利的同時 ,利用藥物所多年發展起來的新藥創製平台 ,開展後續的化合物結構改造等工作 ,將基礎研究的發現向應用於產業化推進 。如今 ,該項目的專利已由一家蘇州的製藥研發企業接手 。
美國西北大學教授托馬斯·哈洛倫認為 ,設計出一種抑制劑 ,既能阻斷銅離子伴侶蛋白的功能 ,又不影響銅在正常細胞中的作用 ,這是一項難度很高的挑戰 ,DC-AC50做到了 。