MIT:高效低副新药物, 化疗药顺铂或可被替代?

2012-07-12 09:19 · fanny

含铂药物是目前广泛应用的最有效的抗癌药物。尽管如此,这种药物所具有毒副作用仍然不可忽视,并且癌细胞对其的耐受程度也在与日俱增。麻省理工学院的化学教授Stephen J. Lippard,现已发现了一种化合物,比顺铂能更好的杀死癌细胞。这种新的化合物能够避开癌细胞对传统含铂药物的抵抗。

麻省理工学院的Stephen J. Lippard教授和他的博士后

含铂药物是目前广泛应用的最有效的抗癌药物。尽管如此,这种药物所具有毒副作用仍然不可忽视,并且癌细胞对其的耐受程度也在与日俱增。麻省理工学院的化学教授Stephen J. Lippard,现已发现了一种化合物,比顺铂能更好的杀死癌细胞。这种新的化合物能够避开癌细胞对传统含铂药物的抵抗。

“一直以来,我都相信铂有一种特殊的对抗癌细胞的能力,”毕生都在研究铂化合物的Lippard教授说,“现在这种新化合物展现给我们了更广泛抗癌效果。”

顺铂(Cisplatin)

于1978年首次批准用于癌症治疗,对睾丸癌尤其有效,也可用于治疗卵巢癌和一些肺癌以及淋巴瘤。顺铂中心是一个铂原子连接在两个氨分子和两个氯离子。当化合物进入癌变细胞时,因为水分子取代了氯离子因而携带正电荷,与携带负电荷的DNA链形成交联而影响了DNA的转录翻译,如果得不到及时修复,大量的这种交联现象就足以杀死癌细胞了。

新化合物 phenanthriplatin

多年来,Lippard通过研究顺铂的作用机制,现并已经设计出了具有作用更广、副作用更小并可避开癌细胞抵抗作用的相似药物。其中之一,叫做“phenanthriplatin”的化合物在新一期的PNAS杂志上已经报道了。

在实验中,Phenanthriplatin表现出了对NCBI所列出的全部60种癌细胞的杀伤作用,根据癌细胞种类的不同,其所表现出来的抗癌能力是顺铂的4~40倍。

phenanthriplatin高效的原因之一就在于它可以比顺铂更容易的进入到癌细胞。之前的研究已经表明,铂-碳化合物可通过一条特殊的渠道进入癌细胞,因为癌细胞允许携带正电荷的有机化合物进入其中。另外一个原因是phenanthriplatin可对基因表达的第一步---RNA的转录进行抑制。

此外,phenanthriplatin似乎对顺铂进入癌细胞所遇到抵抗作用不甚敏感。在细胞中,大量的含硫化合物,如谷胱甘肽等,可攻击并摧毁含铂化合物。然而,phenanthriplatin包含一个巨大的三环结构可免遭上述攻击。

路易斯安那州立大学的化学教授Luigi Marzilli表示,phenanthriplatin似乎是个非常有前途的新化合物。“提高了铂类药物的效果,并避免了一些现有的药物在体内所遭遇的问题。”

该研究团队正在对该化合物动物实验以检测其在身体各个部位的分布状况。

当生物探索编辑问及该药物“更小的副作用”最主要体现在哪里时,Lippard 教授很谨慎的表示,目前该药物是处于临床前研究,没有人体数据。但实验中的小鼠表现出了较好的生存状态。

Lippard 教授希望接下来的研究可以真正的挽救生命,他们仍有可能对该化合物进行进一步修饰改进。

相关资料:

顺铂(顺式二氨基二氯络铂 ,cisplatin,DDP)常见的不良反应:

(1) 骨髓抑制:主要表现为白细胞减少,多发生于剂量超过每日100mg/m2时,血小板减少相对较轻。骨髓抑制一般在3周左右达高峰,4~6周恢复。

(2) 胃肠道反应:最常见,且明显,如食欲减退、恶心、呕吐、腹泻等,  卵巢癌一般静脉注射1~2小时后发生,持续4~6小时或更长,停药后3~5日消失,但也有少数病人持续1周以上。

(3) 肾脏毒性:是最常见又严重的毒性反应,也是剂量限制毒性,重复用药可加剧肾毒性。主要损害肾近曲小管,使细胞空泡化、上皮脱落、管腔扩张,出现透明管型,血中尿酸过多,常发生于给药后7~14日之间。DDP肾小管的损伤在一般剂量下多为可逆性的;但剂量过大或用药过频,可导致药物在体内的蓄积,使肾小管损伤为不可逆的,产生肾功能衰竭,甚至死亡。<

(4) 神经毒性:与总量有关,大剂量及反复用药时明显,损伤耳柯替口器的毛细胞,引起高频失听,在一些患者表现的头昏、耳鸣、耳聋、高频听力丧失;少数人表现为球后神经炎、感觉异常,味觉丧失。

(5) 过敏反应:在用药后数分钟可出现颜面水肿、喘气、心动过速、低血压、非特异性丘疹类麻疹。

(6) 电解质紊乱:低血镁较为常见,低血钙亦较常见,二者同时出现时则发生手足抽搐。

(7) 秃头症。

(8) 其他反应:少数患者出现心电图ST-T改变,肝功能损害。

Phenanthriplatin, a monofunctional DNA-binding platinum anticancer drug candidate with unusual potency and cellular activity profile.

Ga Young Park, Justin J. Wilson, Ying Song, and Stephen J. Lippard

Monofunctional platinum(II) complexes of general formula cis-[Pt(NH3)2(N-heterocycle)Cl]Cl bind DNA at a single site, inducing little distortion in the double helix. Despite this behavior, these compounds display significant antitumor properties, with a different spectrum of activity than that of classic bifunctional cross-linking agents like cisplatin. To discover the most potent monofunctional platinum(II) compounds, the N-heterocycle was systematically varied to generate a small library of new compounds, with guidance from the X-ray structure of RNA polymerase II (Pol II) stalled at a monofunctional pyriplatin-DNA adduct. In pyriplatin, the N-heterocycle is pyridine. The most effective complex evaluated was phenanthriplatin, cis-[Pt(NH3)2(phenanthridine)Cl]NO3, which exhibits significantly greater activity than the Food and Drug Administration-approved drugs cisplatin and oxaliplatin.

文献链接https://www.pnas.org/content/early/2012/07/05/1207670109/suppl/DCSupplemental