美研究人员从毒胡萝卜中分离出抗癌药物:G202

2012-07-11 11:39 · aimee

美研究人员从野草中分离出抗癌药物:G202。正常细胞侦查不到G202药物,它会在特殊癌蛋白激活的血液中流动,直到其发现癌细胞所在位点,然后药物会作用前列腺特异性膜抗原。进而杀死癌细胞。

来自约翰霍普金斯大学医学院,威斯康星大学等处的研究人员发表了题为“Engineering a Prostate-Specific Membrane Antigen–Activated Tumor Endothelial Cell Prodrug for Cancer Therapy”的文章,研发了一种新型抗癌药物,这种药物不会被正常细胞侦查到,而是顺着特殊癌蛋白激活的血液中流动。相关成果公布在Science-Translational Medicine期刊上。

美研究人员从野草中分离出抗癌药物:G202

美研究人员从野草中分离出抗癌药物:G202

肿瘤学药理分子学教授、首席科学家Samuel Denmeade是该研究的领导者,他称:“旨在于重新设计这种毒性天然植物产物,我们使其成为用于治疗人类癌症的药物。通过创建了一种细胞释放这种活性药物的新构型,我们取得了这项研究成果。”

这种药物就是G202,研究人员发现在为期三天的药物治疗疗程中,G202能减小患有人类前列腺癌的小鼠的肿瘤一半的大小(30天内)。在另外一项直接比较中,G202比较于化疗药物:多西紫杉醇(docetaxel),能在21天里减小九个患病小鼠中的七个小鼠前列腺肿瘤超过一半的大小,而多西紫杉醇在同样时间里,只在八个患病小鼠中,减小了一个肿瘤超过一半的大小尺寸。

基于这些研究成果,约翰霍普金斯的医生们进行了I期临床试验——29位患有晚期癌症的患者,评估这种药物的安全性。除了约翰霍普金斯,威斯康辛州以及德州大小也参与了这项试验。II期临床试验也在计划中。

这种G202的药物是从一种称为从毒胡萝卜(Thapsia garganica)的野草中化学分离出来的,这种植物主要生长在地中海地区,能产生一种代谢产物——毒胡萝卜素(thapsigargin),早在古希腊时代,人们就会利用这种有毒物质处理动物了。阿拉伯驼队也将这种植物称为“死亡胡萝卜”,因为它能杀死骆驼。

研究人员改装了毒胡萝卜素,创建了一种新构型,将其注射入患者体内,就能沿着血液传递,直到其发现癌细胞所在位点,然后药物就会遇到一种称为前列腺特异性膜抗原(PSMA,prostate-specific membrane antigen)。这种蛋白由前列腺肿瘤细胞释放,能促进G202的作用,然后将杀死细胞的试剂释放到肿瘤和血液中,以及附近的细胞里。

具体来说,就是G202阻断一种称为SERCA泵的蛋白的功能,这种蛋白是细胞生存所需的看家蛋白,能保持细胞的钙离子水平在正常范围内。

“令人激动的是,癌症本身就很激活其灭亡”,另外一位研究人员表示。

由于这一药物靶向的是SERCA泵——所有细胞生存都需要的蛋白,因此研究人员表示,这就阻止了肿瘤细胞产生药物抗性,因为它们无法停止这种蛋白的生成。

植物抗癌药

目前全球各国已批准上市的抗癌药物大约有130 ~150种。用这些药物配制成的各种抗癌药物制剂大约有1300~1500种。(参见陈清奇编著《美国抗癌药物化学合成速查》科学出版社2009年2月出版)。此外全球正在研究之中但尚未获得批准上市的抗癌新药约有800多种,其中属于小分子的化学抗癌药物约400种(参见陈清奇编著《抗癌新药研究指南》科学出版社2009年2月出版)。这些抗癌新药将是人类未来20年~ 50年内与癌症抗争的新型武器,也代表了目前人类抗癌药物研究的最高水准。

自2002年以来,植物类抗肿瘤药年复合增长率为25.5%,低于肿瘤药的平均水平,这与抗肿瘤药近年来新品推出较少、多数产品销量已到平台、主要产品紫杉醇增长速度趋缓有关。相比之下,多西他赛是此类产品中增速最快的产品。

在2007年上半年植物类抗肿瘤药中,紫杉醇以44.1%的份额占据了市场的第一位,多西他赛紧跟其后,占据了39.7%的份额。这两个品种占据了植物抗肿瘤药83.8%的份额,其他品种中,长春瑞滨占据了6.7%,榄香烯占据了3.3%,羟基喜树碱占据了3.2%,其余的品种仅占据了3%的市场份额。

Engineering a prostate-specific membrane antigen-activated tumor endothelial cell prodrug for cancer therapy.

Denmeade SR, Mhaka AM, Rosen DM, Brennen WN, Dalrymple S, Dach I, Olesen C, Gurel B, Demarzo AM, Wilding G, Carducci MA, Dionne CA, Møller JV, Nissen P, Christensen SB, Isaacs JT

Heterogeneous expression of drug target proteins within tumor sites is a major mechanism of resistance to anticancer therapies. We describe a strategy to selectively inhibit, within tumor sites, the function of a critical intracellular protein, the sarcoplasmic/endoplasmic reticulum calcium adenosine triphosphatase (SERCA) pump, whose proper function is required by all cell types for viability. To achieve targeted inhibition, we took advantage of the unique expression of the carboxypeptidase prostate-specific membrane antigen (PSMA) by tumor endothelial cells within the microenvironment of solid tumors. We generated a prodrug, G202, consisting of a PSMA-specific peptide coupled to an analog of the potent SERCA pump inhibitor thapsigargin. G202 produced substantial tumor regression against a panel of human cancer xenografts in vivo at doses that were minimally toxic to the host. On the basis of these data, a phase 1 dose-escalation clinical trial has been initiated with G202 in patients with advanced cancer.

文献链接 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22745436