抗腫瘤良藥成本有望降低

抗腫瘤抗生素鏈黑菌霉素在上世紀(jì)七八十年代，曾被作為抗癌藥應(yīng)用于臨床試驗，但因為它的毒副作用沒能進(jìn)入臨床應(yīng)用?？茖W(xué)家一直希望能破解它的抗癌機(jī)制或者是獲取它的衍生物。日前，上海交通大學(xué)微生物代謝國家重點實驗室林雙君研究小組通過對包含48個獨立基因的較為龐大的鏈黑菌素生物合成基因簇的基因解析，闡明了鏈黑菌素的復(fù)雜的生物合成途徑，實現(xiàn)了抗腫瘤抗生素鏈黑菌素及其類似物的高效生物合成，有望對癌癥治療藥物的研發(fā)帶來新的曙光。相關(guān)成果發(fā)表在《美國化學(xué)會會志》上。

昔日良藥“揚(yáng)長避短”

據(jù)介紹，鏈黑菌素是由一株絨毛鏈霉菌所產(chǎn)生的抗腫瘤抗生素，它具有廣譜的抗腫瘤活性，特別對惡性淋巴瘤、慢性淋巴細(xì)胞白血病和慢性粒細(xì)胞白血病具有較好的臨床療效。該藥在上世紀(jì)七八十年代，曾被稱為抗癌良藥應(yīng)用于臨床實驗，但最終在臨床上沒有得到廣泛應(yīng)用。

林雙君研究員解釋說，關(guān)于鏈黑菌素有兩個關(guān)鍵詞：一是活性，二是毒性。它的活性是與癌細(xì)胞作斗爭的利器，而毒性則是它在臨床應(yīng)用的致命缺陷。在對白血病等惡性腫瘤的過程中，通過鏈黑菌素與（腫瘤細(xì)胞）DNA的結(jié)合，干擾并抑制DNA和RNA的合成，選擇性地誘導(dǎo)DNA的斷裂和降解。鏈黑菌素還有強(qiáng)烈的抗病毒活性，能夠誘導(dǎo)溶源性細(xì)胞，并對多種細(xì)菌和真菌生長具有抑制作用。雖然活性突出，但在進(jìn)入二期臨床實驗時，因其明顯的毒副作用而被迫終止研究。

林雙君研究員稱，通過對鏈黑菌素的生物合成研究，可以做到“揚(yáng)長避短”。通過對基因的操作，產(chǎn)生突變菌株，改變其原來結(jié)構(gòu)，然后通過發(fā)酵條件優(yōu)化和合成途徑優(yōu)化，產(chǎn)生鏈黑菌素的類似物或中間體?！埃ㄐ庐a(chǎn)物）活性提高，毒性卻大幅降低，這為鏈黑菌素藥物的二次開發(fā)提供了新的機(jī)會?！?

基因技術(shù)發(fā)揮作用

基因組測序技術(shù)為生物合成機(jī)制的研究提供了更多的信息。林雙君研究員帶領(lǐng)研究小組首先克隆了鏈黑菌素潛在的抗生素基因簇，定位出鏈黑菌素的生物合成的48個獨立基因編碼，再通過生物技術(shù)獲得了其中17個基因的突變菌株，分離鑒定了12個與鏈黑菌素生物合成相關(guān)的化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提出了鏈黑菌素生物的合成途徑的模型。

在這一過程中，還揭示了多個新穎或關(guān)鍵的酶催化反應(yīng)的分子生物學(xué)機(jī)制。該項研究為抗生素藥物新穎酶催化反應(yīng)基因的挖掘，并利用合成生物學(xué)等前沿生物技術(shù)創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)衍生物奠定了工作基礎(chǔ)。林雙君研究員稱，這是首次在基因水平實現(xiàn)鏈黑菌素的生物合成途徑的解析。

林雙君研究員課題小組通過基因工程技術(shù)獲得的一個鏈黑菌素類似物，不僅在抗癌活性上比目前臨床使用的抗癌藥物高很多，其毒性上也比原始鏈黑菌素降低了約5倍。因此，這個類似物在臨床應(yīng)用方面，對治療淋巴瘤、白血病、鼻咽癌等疾病將有更大的優(yōu)勢。

瞄準(zhǔn)工業(yè)化生產(chǎn)

未來新藥物的價格，也是研究小組關(guān)注的重點。鏈黑菌素標(biāo)準(zhǔn)品的價格非常昂貴，1毫克化合物需要約900元人民幣，而它的類似物要4000元人民幣。這個價錢對普通家庭來說，是一個很大負(fù)擔(dān)。

降低用藥成本，就需提高產(chǎn)量。林雙君研究員提出通過基因工程手段來實現(xiàn)產(chǎn)量的提高。以前，這個有前景的類似物是由另一株鏈霉菌產(chǎn)生的，并且產(chǎn)量極低?，F(xiàn)在，他們的研究成果可以達(dá)到約200毫克/升發(fā)酵液。這個產(chǎn)量比原始產(chǎn)生菌高出幾十倍，但遠(yuǎn)沒有達(dá)到林雙君研究員的目標(biāo)。

林雙君研究員給自己制定了“兩步走”的目標(biāo)：一是繼續(xù)扎根基礎(chǔ)研究，通過分子遺傳學(xué)操作和蛋白功能重建，解析鏈黑菌素形成的酶學(xué)機(jī)理，同時獲得更多的鏈黑菌素類似物。二是預(yù)計在兩到三年內(nèi)，使這個鏈黑菌素類似物產(chǎn)量提高到1克/升或以上。

“到那時，工業(yè)化規(guī)?；a(chǎn)也就有了可能?！绷蛛p君研究員表示，美國加州一家藥業(yè)公司已和他取得聯(lián)系，表達(dá)了合作開發(fā)的意向。

來源：文匯報 作者：姜澎

　　版權(quán)及免責(zé)聲明：凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責(zé)任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀