生命科學(xué)自然界中的抗癌藥物分子第1頁/共21頁生命科學(xué)——自然界中的抗癌藥物分子第2頁/共21頁癌癥的危害

癌癥是當(dāng)前人類健康的最大敵人，每年全球約有1000萬人死于癌癥，我國也有約250萬人因此而失去生命，而且這個(gè)數(shù)字還在不斷攀升中。為了戰(zhàn)勝這個(gè)可怕的病魔，無數(shù)的科學(xué)家為此付出了極大的努力，到了現(xiàn)在，癌癥已經(jīng)不再是一種不治之癥，這是一個(gè)非常令人可喜的成就。但是我們?nèi)匀灰庾R到，目前治療癌癥的方法主要還是以放療、化療、外科手術(shù)為主，這些方法有時(shí)的確能達(dá)到比較好的治療效果，但是仍然具有對身體的副作用太大，治療后容易復(fù)發(fā)等缺點(diǎn)，人類對癌癥的挑戰(zhàn)并沒有得到最終的勝利。

第3頁/共21頁天地萬物,陰陽五行,相生相克,周而復(fù)始,皆有規(guī)律可循?！兑捉?jīng)》每種毒藥都有對應(yīng)的解毒方法，就連我們所了解的最強(qiáng)大的毒物肉毒素和氰化物也不例外，既然如此，我相信每種疾病也一定會有對應(yīng)的治療藥物，癌癥也是如此。但是，我們該如何去尋找這種高效的治療癌癥的藥物呢?我覺得我們古人的智慧已經(jīng)給了我們答案。自人類誕生以來，癌癥就隨之出現(xiàn)了?？茖W(xué)家曾發(fā)現(xiàn)過一具2700年前俄羅斯塞西亞國王的遺骸，經(jīng)過科學(xué)分析后人們發(fā)現(xiàn)這位國王死于前列腺癌。其實(shí)不僅僅是人類，在整個(gè)生物界，癌癥其實(shí)也非常常見。自然界創(chuàng)造了癌癥，就一定會相應(yīng)地產(chǎn)生克制癌癥的方法，這樣我們其實(shí)很容易就能聯(lián)想到自然界一定存在著為數(shù)眾多的可以對付癌癥的藥物分子。事實(shí)真的是這樣嗎？第4頁/共21頁首先我們把目光投向植物界

我們知道植物的種類非常豐富，全世界已知的植物種類約有370000種，這些植物各不相同，每種植物又含有著成千上萬種不同的分子。我們完全有理由相信，在這些數(shù)量龐大的分子中，一定存在著治療幾乎所有疾病的藥物分子，癌癥的特效藥物也一定在其中。抱著這樣的信念，我查找了許多資料，果然有許多重要的發(fā)現(xiàn)。第5頁/共21頁長春堿長春堿一種雙吲哚型生物堿，存在于夾竹桃科植物長春花中。甲醇中重結(jié)晶時(shí)為針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)211～216℃，溶于氯仿、丙酮和乙醇。長春堿硫酸鹽可用于治療何杰金氏病和絨毛膜上皮癌，療效較好；對淋巴肉瘤、網(wǎng)狀細(xì)胞肉瘤、急性白血病、乳腺癌、圣母細(xì)胞瘤、卵巢癌、睪丸癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和惡性黑色素瘤等也有一定療效。長春花(CatharanthusroseusL.),別名雁來紅、日月春、五瓣蓮、五瓣梅等,為夾竹桃科多年生草本或亞灌木花卉。原產(chǎn)非洲東南海岸及美洲熱帶地區(qū)。長春花的花冠多為粉紅色或紫紅色,還有其變種白長春花及黃長春花其形態(tài)與本種相似,僅花色不同。第6頁/共21頁目前,有關(guān)長春花的研究報(bào)道頗多,長春花類藥物主要作用于細(xì)胞增殖周期的G1、S及M期,并對M期有延緩作用,能干擾增殖細(xì)胞紡錘體的形成,使有絲分裂停止于中期,并具有免疫抑制作用,為細(xì)胞周期特異性抗腫瘤藥物。盡管,目前對長春堿類藥物的抗腫瘤機(jī)制尚未完全弄清,但是,眾多研究者還是比較認(rèn)可“通過抑制微管蛋白裝配,防止紡錘體的形成,從而使有絲分裂停止于中期”這一機(jī)制。最近的研究也表明,紡錘體微管的機(jī)能對完成有絲分裂來說是極為關(guān)鍵的。如在低劑量時(shí)是通過對紡錘體微管聚合機(jī)能的動力學(xué)穩(wěn)定化處理來抑制有絲分裂;而在較高劑量時(shí),使微管蛋白聚合形成螺旋形聚合體并最終形成類晶體。長春堿的作用機(jī)理第7頁/共21頁動物界是否有這樣的分子呢？植物界真不愧是一個(gè)分子的寶庫，事實(shí)上除了長春堿以外，科學(xué)家們還在各種植物中發(fā)現(xiàn)了許許多多的抗癌分子，如我們熟知的紫杉醇、喜樹堿等，在此就不贅述了。既然植物給了我們戰(zhàn)勝癌癥的希望，那么動物呢？是否存在某些動物身上的分子也有抗癌的奇效？我對此也查找了許多的資料，結(jié)果令我大吃一驚，我發(fā)現(xiàn)動物身上也存在著許多分子，具有抗癌的作用。下面我們就來認(rèn)識一下其中的幾位明星。第8頁/共21頁角鯊烯角鯊烯是一種脂質(zhì)不皂化物，最初是從鯊魚的肝油中發(fā)現(xiàn)的，1914年被命名為Squalene,其化學(xué)名稱為2,6,10,15,19,23-六甲基-2,6,10,14,18,22-三十碳六烯，屬開鏈三萜，又稱魚肝油萜，具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、改善性功能、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤等多種生理功能，是一種無毒性的具有防病治病作用的海洋生物活性物質(zhì)。各種鯊魚的肝臟中都含有角鯊烯，一般認(rèn)為深海鯊魚肝中含量高。如鎧鯊肝油中含量為40%~74%，小刺鯊含49%~89%；江海鯊魚中含量低，如扁鯊、翅鯊等含量<1.5%；閩南近海水層的鯊鰩類含量為0.012%~0.116%，姥鯊幼魚含量為0.031%~0.46%。角鯊烯含量因魚種不同而變化，即使同種鯊魚亦存在年齡、地理、種群上的差異。角鯊烯廣泛分布在人體內(nèi)膜、皮膚、皮下脂肪、肝臟、指甲、腦等器官內(nèi)，在人體脂肪細(xì)胞中濃度很高，占正常健康成年人指甲特征性脂類成分的37.172%，皮脂中含量也較多，每人每天可分泌角鯊烯約125~425mg，頭皮脂分泌量最高。植物中也含有角鯊烯哦！第9頁/共21頁鯊魚終生免疫癌癥的誤區(qū)長久以來，鯊魚被認(rèn)為是不會患癌癥的動物，而鯊魚的肝臟中含有大量的角鯊烯，這就使人們自然而然地聯(lián)想到鯊魚終生免疫癌癥的能力會不會與角鯊烯有關(guān)。其實(shí)不然，鯊魚確實(shí)很少患癌癥，但是卻與角鯊烯沒有太大的關(guān)系。有學(xué)者認(rèn)為，鯊魚是終生不得癌癥的原因可能是其體內(nèi)可能存在著一些特殊物質(zhì)，可是這僅僅是一種猜測，還沒有得到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。目前還有說法稱鯊魚不得癌的原因可能與終生運(yùn)動有關(guān)，因?yàn)轷忯~沒有魚鰾，只有不停地運(yùn)動才能保持合適的深度。根據(jù)化石考察和科學(xué)家推算得知，鯊魚在地球上生活了約4億年，它早在4億年前就已經(jīng)存在，至今外形都沒有多大改變，說明它的生存能力極強(qiáng)，人稱海洋“獵手”。

第10頁/共21頁微生物中存在抗癌分子嗎？前面我們已經(jīng)在植物界和動物界欣喜地發(fā)現(xiàn)了為數(shù)眾多的抗癌分子，我們通常把生物分為三界，那么我們是否要考慮一下微生物中是否隱藏著抗癌藥物分子呢？答案是肯定的，經(jīng)過長期的摸索，科學(xué)家們的確在微生物界尋找到了這樣的分子，而且微生物中的抗癌藥物分子的數(shù)量還相當(dāng)驚人！第11頁/共21頁微生物有望成為未來抗癌的有力武器微生物產(chǎn)物是發(fā)現(xiàn)與研制抗癌藥物的豐富資源，在全球自然環(huán)境中存在的微生物超過500萬種，其中僅約3%曾被分離與報(bào)告。這也就意味著，微生物在抗癌方面尚有十分巨大的潛力！目前，科學(xué)家從微生物中分離得到的抗癌分子主要是抗生素分子，種類主要有多肽和蛋白質(zhì)類、蒽環(huán)類、醌類、色霉素類、氨茴霉素類、苯并蒽醌類等。另外，人們還發(fā)現(xiàn)了某些激素分子也具有抗癌癥的作用。博來霉素鏈黑霉素第12頁/共21頁紫杉醇的微生物轉(zhuǎn)化微生物雖小本事極大,化學(xué)半合成途徑或是植物體內(nèi)生物合成途徑的發(fā)現(xiàn)都為微生物轉(zhuǎn)化生成紫杉醇提供了依據(jù)。因此,添加合適的基團(tuán)前體物,利用特定的微生物在發(fā)醉過程中產(chǎn)生的特異性酶催化紫杉醉前體物DAB或B班定向生成紫杉醇,從原理上講是可行的。目前已經(jīng)有相關(guān)的報(bào)道稱利用微生物生產(chǎn)了紫杉醇的類似化合物。對乳腺癌等高發(fā)癌癥具有明顯療效。這一化合物的作用機(jī)理和臨床主流抗癌藥物紫杉醇相似，但紫杉醇主要從樹木中提取，對自然環(huán)境有很大的破壞性，而這一化合物可以通過微生物發(fā)酵后大規(guī)模生產(chǎn)，水溶性較好，結(jié)構(gòu)也比紫杉醇簡單，有望替代紫杉醇成為新一代環(huán)保的抗癌藥物。紫杉醇，英文名稱Paclitaxel，別名泰素，紫素，特素，分子式C47H51NO14，適用于卵巢癌和乳腺癌的治療，對肺癌、大腸癌、黑色素瘤、頭頸部癌、淋巴瘤、腦瘤也都有一定療效。傳統(tǒng)的提純加工工藝比較復(fù)雜，且生產(chǎn)效率不高。第13頁/共21頁抗精神病藥物甲硫達(dá)嗪可使癌癥干細(xì)胞“改邪歸正”加拿大麥克瑪斯特大學(xué)McMasterUniversity的干細(xì)胞和癌癥研究所的研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，抗精神病藥物甲硫達(dá)嗪可使癌癥干細(xì)胞“改邪歸正”，成為正常細(xì)胞，而藥物使用不會對其他正常的人體細(xì)胞產(chǎn)生副作用?；谶@項(xiàng)研究成果，有望研發(fā)出新的癌癥治療藥物。癌癥干細(xì)胞被認(rèn)為是很多癌癥的“罪魁禍?zhǔn)住?，傳統(tǒng)的癌癥療法如化療不僅會殺死癌癥干細(xì)胞，同時(shí)也會傷害人體其他正常細(xì)胞，從而導(dǎo)致脫發(fā)、惡心和貧血等副作用，而且病癥還容易復(fù)發(fā)。讓人意想不到的抗癌分子甲硫達(dá)嗪結(jié)構(gòu)式第14頁/共21頁讓人意想不到的抗癌分子由于癌癥干細(xì)胞有別于普通干細(xì)胞，并不容易分化成穩(wěn)定且不會分裂的細(xì)胞類型。研究人員利用這種差異性對大量藥劑進(jìn)行篩選，從中找到了近20種可對抗癌癥干細(xì)胞的藥物，其中甲硫達(dá)嗪的實(shí)驗(yàn)效果最為理想。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，甲硫達(dá)嗪雖然不會直接殺滅癌癥干細(xì)胞，但能促使它們分化成穩(wěn)定的正常細(xì)胞類型，從而消除這種干細(xì)胞。甲硫達(dá)嗪通過把癌癥干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成正常細(xì)胞類型，實(shí)現(xiàn)了消除癌癥干細(xì)胞的目的，這一過程中不會對其他正常細(xì)胞產(chǎn)生副作用。這顯然更有利于癌癥病人的治療和康復(fù)。原文：IdentificationofDrugsIncludingaDopamineReceptorAntagonistthatSelectivelyTargetCancerStemCells第15頁/共21頁阿司匹林可減少女性患黑色素瘤風(fēng)險(xiǎn)黑色素瘤是一種難以治療的皮膚癌。斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院（StanfordUniversitySchoolofMedicine）的ElizabethDevitt研究小組，針對近6萬名年齡在50至79歲女性進(jìn)行了為期12年隨訪的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，排除使用防曬霜等可能影響患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn)因子后，研究人員發(fā)現(xiàn)，服用阿司匹林的女性患黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)比未服用者低21%，而服用阿司匹林5年及以上的女性患黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)比未服用者低30%。這一結(jié)果顯示，服用阿司匹林的女性患黑色素瘤的風(fēng)險(xiǎn)較低，且服用時(shí)間越長，風(fēng)險(xiǎn)越低。阿司匹林是常用的解熱、鎮(zhèn)痛及消炎藥，對心血管疾病具有預(yù)防和治療作用。不少歐美國家的醫(yī)生常建議中老年人每日服用一片阿司匹林，以預(yù)防心血管病。此前有研究表明，阿司匹林還可降低多種癌癥的患病風(fēng)險(xiǎn)。但阿司匹林對腸胃有直接刺激作用。原文檢索Studyfindsaspirinreducesriskofmelanomainwomen.ByElizabethDevitt讓人意想不到的抗癌分子神奇的阿司匹林分子到底還有多少神奇的妙用等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)？我們拭目以待！第16頁/共21頁天然抗癌的地中海飲食

-有抗炎活性的芹菜素的新功能

正常細(xì)胞受到嚴(yán)格的程序調(diào)控，遵照規(guī)律的周期死亡，而癌細(xì)胞則通過抑制這一過程來確保自身能夠旺盛生長。美國俄亥俄州立大學(xué)的一項(xiàng)最新研究表明，在地中海飲食中含量豐富的芹菜素（apigenin）通過改變基因調(diào)控中一個(gè)非常特異的步驟，阻止乳腺癌細(xì)胞抑制自身死亡，能夠奪走癌細(xì)胞逃避死亡的“超能力”，誘導(dǎo)癌細(xì)胞變成了按預(yù)定時(shí)間死亡的正常細(xì)胞。歐芹、西芹和甘菊茶是芹菜素最常見的來源，此外在許多的水果和蔬菜中也存在有芹菜素。研究發(fā)現(xiàn)芹菜素結(jié)合了人類大約160種蛋白質(zhì)，表明其他與健康益處有關(guān)的“營養(yǎng)制品”有可能也具有類似的深遠(yuǎn)效應(yīng)。而與之相反，大多數(shù)的藥物都只靶向一個(gè)分子。讓人意想不到的抗癌分子抗癌的地中海飲食結(jié)構(gòu)第17頁/共21頁讓人意想不到的抗癌分子人們需要吃得健康，但在大多數(shù)情況下卻并不知道需要這樣做的確切機(jī)制原因。這項(xiàng)研究指出，這種飲食營養(yǎng)物的健康有益效應(yīng)歸因于它能夠影響許多的蛋白質(zhì)。通過與一組特異的蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)，芹菜素讓癌細(xì)胞恢復(fù)了正常特性。這可能具有極大的臨床價(jià)值，可作為一種有潛力的防癌策略。研究小組確定芹菜素與具有三個(gè)特定功能的蛋白質(zhì)相關(guān)聯(lián)。其中最重要的是hnRNPA2。這一蛋白影響了信使RNA的活性?；蚣せ詈蟊磉_(dá)的RNA需通過剪接或修飾過程才會生成成熟的mRNA。剪接種類會最終影響mRNA包含的蛋白質(zhì)指令。異常的剪接是大約80%的癌癥的罪魁禍?zhǔn)?。兩種類型的剪接，在正常細(xì)胞中只會發(fā)生一種，而在癌細(xì)胞中則兩種都存在，癌細(xì)胞利用這種把戲來維持自身存活和增殖。芹菜素與hnRNPA2蛋白結(jié)合恢復(fù)了乳腺癌細(xì)胞中這種單一的剪接特性，轉(zhuǎn)化為正常細(xì)胞，轉(zhuǎn)變成將以一種程序性方式死亡，或是變得對化療藥物更加的敏感。原文檢索：AndreaDoseff,EmilyCaldwell.TheCompoundintheMediterraneanDietthatMakesCancerCells‘Mortal’TheOhioStateUniversity/UniversityCommunications23May2013第18頁/共21頁金屬也能治療癌癥？金屬也能治療癌癥？西北大學(xué)材料學(xué)教授特麗·奧多姆等人開發(fā)的金納米粒子約２５納米寬，形狀類似有５到