杂交分子引起癌细胞自我毁灭

　　生物通报道：通过将糖于短链脂肪酸连接，约翰霍普金斯研究人员得到了一个尖端分叉的分子武器，可以杀死实验室培养的癌细胞。研究结果刊登于06年12月份《Chemistry & Biology》杂志。尽管所描述的双尖分子还没有经过动物和人体试验，但研究人员对这种分子的抗癌效果充满信心。

“很长一段时间内，癌症研究人员都忽视了糖在抗癌过程中的作用，”文章首要作者、霍普金斯医学院生物医学工程博士后Gopalan Sampathkumar说，“但我们发现当合适的糖连接合适的化学搭档后，可以对癌细胞传递双重轰击。”

Sampathkumar及其同事发现短链脂肪酸butyrate可以减慢癌细胞的扩散速度。以纤维为食的共生菌使消化系统中的butyrate维持在一个很高的水平，上世纪80年代有研究报道说，butyrate可以恢复健康细胞的功能。

将butyrate作为常用全身用抗肿瘤药物，要想达到有效根除癌症的目的，需要加大剂量，因此研究人员尝试对butyrate进行修饰或者添加其它成分以加强butyrate的效果。通常手段是在butyrate上添加分子伴侣，提高向癌细胞的传递效率，但往往会引起不安全的副作用。

在少数这些有欠成功的试验中，研究人员利用无毒性的糖分子如葡萄糖，将butyrate携带到细胞中。约翰霍普金斯小组尝试了另一种策略，研究小组带头人、生物医学工 程副 教授Kevin J. Yarema说：“我们期望选出一种糖分子，不仅是被动的传递者，而且是抗癌过程中的附加弹药。”

进入研究人员视线的是一种被称为N-acetyl-D-mannosamine（ManNAc）的糖。研究人员将ManNAc与butyrate连接起来得到一种杂交分子。这种杂交分子能够毫不费力地穿过细胞膜，然后被细胞中的酶分开。一旦进入细胞，ManNAc被加工为另一种糖——sialic acid（在抗癌过程中发挥重要作用），butyrate指挥抑制癌细胞生长的基因的表达。

尽管研究精确的分子机制仍处于早期阶段，研究人员相信分开的化学成分能够“齐心协力”刺激细胞凋亡。

研究人员将其它三种糖-butyrate复合物和没有糖附着的butyrate盐作为对照组，检测butyrate-ManNAc杂交分子作用是否会引起阳性结果。研究人员将对照组四种物质和butyrate-ManNAc杂交分子分别添加到含有癌细胞的培养基中，3－5天后，所有培养基中的癌组织生长都被抑制，15天后，对照组处理的癌组织恢复生长，但butyrate-ManNAc杂交分子处理的样本，癌细胞全部死亡。

另一个问题是，butyrate和ManNAc分别添加是否会达到相同的效果。实验发现，癌细胞不会自我破坏。研究人员推测可能的原因是杂交分子比单一分子更容易穿过细胞表面，一旦进入细胞，butyrate可帮助酶消化正常组装的ManNAc分子，ManNAc可以矫正异常的基因表达方式（注：癌症发生时ManNAc组装和基因表达这两个过程都会被扭曲）。

约翰霍普金斯小组研究小组认为butyrate-ManNAc是潜在的癌症“斗士”，对健康细胞的影响很小。他们已经开始准备进行动物实验，并通过约翰霍普金斯技术转让办公室，向有关部分申请了专利。（生物通记者 小粥）