打印
导读：科学家最近发现，一类新型分子既能靶向杀死癌细胞,又能保护健康细胞，体外试验证明可以用于治疗宫颈癌、乳腺癌、卵巢癌和肺癌等多种癌症。相关抗癌药物一旦开发成功，癌症治疗将进入无痛化疗，甚至“健康化疗”时代。
加拿大滑铁卢大学研究人员昨日在Elsevier在线杂志EBioMedicine发表一篇重磅级文章，科学家称已经找到一类天然的靶向抗癌化合物。该类分子类似于顺铂，是一种非基于铂的卤化物（non-platinum-based halogenated molecule），因通过飞秒医学（Femtomedicine，FMD）技术被发现而被称为FMD分子。体外试验证明，该类分子既具备顺铂一样的抗癌活性，又不伤害健康细胞，可以用于治疗宫颈癌、乳腺癌、卵巢癌和肺癌等多种癌症。笔者认为，相关抗癌药物一旦开发成功，癌症治疗将进入无痛化疗，甚至“健康化疗”时代。
科学家依靠创新的飞秒医学技术及其相关的基于分子机制抗癌药物发现程序发现了这一强效的靶向性抗癌化合物，并进行一系列癌症治疗相关的体外或动物体内试验。实验结果显示FMD分子可以诱导癌细胞发生DNA损伤、S期细胞周期停滞和细胞凋亡。有趣的是，FMD分子可以提高正常细胞的保护性物质-还原性谷胱甘肽（GSH，内源性抗氧化物）的合成水平，并且降低癌细胞内的GSH水平。相应地，FMD分子在对癌细胞产生显著的毒性作用的同时，对健康细胞或组织没有毒性，或仅有轻微毒性。科学家在宫颈癌、卵巢癌、乳腺癌和肺癌等多种癌症的老鼠异种移植模型中发现，FMD分子可以抑制或延迟肿瘤生长。FMD分子是首次被发现就有希望进行抗癌转化医学研究的分子，研究人员称将尽快推进相关的天然靶向化疗临床研究。
众所周知，吸烟、化学污染和辐射等造成的DNA突变是健康细胞发生癌变的起始步骤，也是关键步骤。研究DNA突变位点有助于科学家开发抗癌药物。科学家使用一种称为飞秒时间分辨激光谱的分子成像技术来研究DNA损伤过程。该技术的原理相当于超高频摄像机，可以实时监测分子间相互作用，从分子水平揭示细胞癌变过程。不同的是，该技术使用两束光源，其一是激发光，启动分子反应；其二是检测光，用于检测分子反应过程。飞秒激光光谱学技术应用于科学研究已经有几十年光阴，形成飞秒化学、飞秒生物学等研究领域。该技术最近融合分子生物学和细胞生物学技术，提升了人类对疾病，特别是癌症，以及治疗相关药理机制的认识，从而诞生了飞秒医学（FMD）这一新兴领域。由于可以节省人工合成，大量筛选得到的研究材料，FMD技术成为一种前景不错的，高效、经济、理性的新药发现技术，加速新药发现过程。
大学陆教授及其同事正是利用FMD技术发现这类分子的。FMD分子与乳腺癌、睾丸癌、肺癌、脑癌等癌症的治疗药物顺铂结构类似，却没有顺铂那样的毒性。体外对健康细胞毒性试验发现，顺铂对MRC-5和GM05757健康细胞系IC50分别为6 和10μM ，而FMD分子对MRC-5和GM05757健康细胞系IC50分别为150μM和≥200μM。
体外抗肿瘤细胞实验发现，FMD分子进入癌细胞，就发生强烈反应并生成活性基团，引发细胞“自杀”。FMD分子进入健康细胞，就会诱导生成GSH，保护细胞免受化学毒性侵害。更有趣的是癌细胞GSH水平是降低的。这些实验结果，在大量各种人类和老鼠细胞系均可重复。
接下来进行多种肿瘤模型小鼠体内试验，发现FMD分子可以有效终止或延缓肿瘤生长。这一效果在顺铂抗性肿瘤中也可出现。有图有真相：
陆教授说：“我们为此发现兴奋不已，我们可以看到FMD成分在小鼠模型体内与顺铂一样有效，并且没有毒性。我们相信这些FMD分子具有治疗大范围癌症的潜力，使患者不用承受像现有药物一样的毒副作用的痛苦。”（来源：生物探索）
Abstract Based on a molecular-mechanism-based anticancer drug discovery program enabled by an innovative femtomedicine approach, we have found a previously unknown class of non-platinum-based halogenated molecules (called FMD compounds) as potent antitumor agents for effective treatment of cancers. Here, we present in vitro and in vivo studies of the compounds for targeted chemotherapy of cervical, breast, ovarian, and lung cancers. Our results show that these FMD agents led to DNA damage, cell cycle arrest in the S phase, and apoptosis in cancer cells. We also observed that such a FMD compound caused an increase of reduced glutathione (GSH, an endogenous antioxidant) levels in human normal cells, while it largely depleted GSH in cancer cells. We correspondingly found that these FMD agents exhibited no or little toxicity toward normal cells/tissues, while causing significant cytotoxicity against cancer cells, as well as suppression and delay in tumor growth in mouse xenograft models of cervical, ovarian, breast and lung cancers. These compounds are therefore a previously undiscovered class of potent antitumor agents that can be translated into clinical trials for natural targeted chemotherapy of multiple cancers.
原文链接：http://www.ebiomedicine.com/article/S2352-3964(15)00105-X/fulltext