新发现:改善癌症治疗的新线索

原创 Newszhao  2018-06-22 14:59  阅读 60 次
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从吗啡到青霉素,绝大多数的药物中,拥有一半的成分来自自然界或来源于自然界的化合物。这也包括许多抗癌药物,其毒性足以杀死癌细胞。

那么制造这些有毒药物时如何保护自己身体的正常细胞免受有害的影响呢?斯克里普斯研究所佛罗里达校区的科学家发现了一种全新的机制:细胞产生用于结合有毒物质并将其与有机体隔离的蛋白质。

“由于这一发现,我们在烯二炔类抗肿瘤抗生素这方面,有了一些以前所未见的抗性机制的了解,”Ben Shen博士说。(Scripps研究部化学教授兼共同主席)

这项研究对于了解人类癌细胞和如何对天然产物化疗产生抵抗力具有重要意义。此外,微生物组可能在耐药性中起作用。

“这种机制对于获得这些药物的患者可能具有临床相关性,因此进一步研究它非常重要,”Shen博士说。

天然产物 - 由生物体产生的化合物 - 被认为是新药和药物的最佳来源之一。“与实验室制造的分子相比,它们拥有巨大的结构和化学多样性,”Shen说。天然产品可能来自花卉,树木或海洋生物,如海绵。然而,最常见的来源之一是土壤中的细菌。

Shen的实验室专注于一类称为烯二炔的天然产物。这些化合物来自称为放线菌的细菌,它们天然存在于土壤中。两种烯二炔产品已经被FDA批准为癌症药物并且被广泛使用。但是服用它们的患者经常会产生抵抗力。数月或数年后,肿瘤可停止对化疗反应并再次开始生长。

尽管患者对这些药物产生耐药性的机制仍然未知,但科学家们发现了细菌用来保护自己免受烯二炔的两种机制。“抗生素生产者的自我抗性机制可以作为预测和对抗临床环境中未来耐药性的杰出模型,”Shen说。

在这项新研究中,研究人员报告了第三种以前未被发现的耐药机制。它涉及三种基因,称为tnmS1,tnmS2和tnmS3,它们编码蛋白质,使细菌抵抗被称为天合霉素的烯二炔类型的作用。Shen的实验室目前正在研究天然霉素,这对新型抗癌药物有很大的前景。这些蛋白质通过与天仙素结合并使其与其他生物体分离而起作用。

在放线菌中发现这些基因以及它们是如何工作后,研究人员研究了这些基因在其他微生物中的普遍程度。他们惊奇地发现,除了放线菌外,这些基因还存在于人类微生物群中常见的几种微生物中,这些微生物是天然栖息在人体内的微生物的集合。

“这引发了很多以前从未有人问过的问题,”Shen说。“我可以理解为什么生物体会拥有这些基因,因为它需要保护自己免受自身代谢物的侵害,但为什么其他微生物需要这些抗性基因呢?” 他指出,肠道微生物有可能将这些基因的产物传递给它们的宿主 - 人类 - 这可能有助于抗药性。

“这些发现提高了人类微生物群可能影响烯二炔类药物疗效的可能性,并且在开发新的化学疗法时应该考虑到这一点,”Shen说。“今后努力调查人体微生物组的抗性元件应该是天然产物药物发现计划的重要组成部分。”

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