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以毒攻毒:利用细菌蛋白消灭癌症
【字体: 大 中 小 】 时间:2002年10月30日 来源:
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[生物通讯]利用活细菌来对付癌症的历史可追溯至一百年前。这种疗法虽然有时确实能够杀死细胞,但往往产生毒性,因此限制了其医疗价值。
现在,伊利诺斯大学芝加哥分校的研究人员分离出细菌分泌的一种蛋白,这种蛋白能够杀死癌细胞,但好像又没有有害的副作用。在导入了人体黑素瘤的小鼠上检验这种蛋白质,发现蛋白使肿瘤收缩了。但与其它利用整个细菌来治疗黑素瘤的研究的结果不同的是,蛋白没有引起实验室动物正常细胞的死亡和不良反应。
“细菌蛋白可以作为抗癌斗争的一个新武器。”研究的作者之一、杰出的微生物学与免疫学教授Ananda Chakrabarty说道。这项研究为时3年,有关结果发表在10月29日期的美国《国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。
奇怪的是,研究人员分离出的这种蛋白是一种叫做azurin的、已被广泛研究的分子,这个分子与细胞每日产生能量的过程有关。然而,这是首次报道,azurin还是有效的抗癌剂。
这种蛋白是从绿脓假单胞杆菌(Pseudomonas aeruginosa)的培养基中提取出来的,绿脓假单胞杆菌常常对抗生素产生抗药性,可引起人类严重的呼吸道感染,囊性纤维化病人和高烧病人尤其具有易感性。这种细菌是通过杀死免疫系统抵御外来入侵者的第一道防线--巨噬细胞来保护自身免遭迫害的。
在这项研究中,研究人员用每天0.5毫克azurin的剂量处理经特殊喂养、植入人体黑素瘤的免疫缺陷小鼠22天。试验结束时,这些小鼠体内肿瘤的体积平均比未经处理的对照小鼠减小了60%,且没有小鼠表现出患病或体重下降的迹象。
研究人员说,azurin似乎是通过稳定p53蛋白行使这个功能的。p53蛋白是著名的肿瘤抑制基因p53的产物,这个基因是通过一系列或是阻止细胞分裂、或是诱导癌细胞一个叫做细胞程序性死亡即细胞凋亡过程的分子级联反应来阻止肿瘤的形成的。正常情况下,p53蛋白寿命很短,只能在细胞中存活几分钟,随后就会降解。但azurin设法进入到肿瘤细胞的细胞核中,在细胞核中与p53 蛋白结合,防止其降解由此升高了细胞内p53 蛋白的水平。
根据文章的另一位作者、伊利诺斯大学芝加哥分校外科肿瘤学的领导人Tapas Das Gupta博士,初步研究结果已表明,azurin 能够杀死多种类型的细胞,包括乳腺癌细胞和结肠癌细胞等。
“这些研究结果表明,azurin 可以作为有效的抗癌剂--不仅对于黑素瘤,而且对于多种不同肿瘤都有效。”Das Gupta说。但他警告说,还需要进行进一步研究来证实这个初期实验室结果。
第一个发现细菌能够消灭肿瘤的是纽约的医生William Coley,他在1893年发现遭受细菌感染的骨癌患者生存时间反而更长。
最近,约翰·霍普金斯大学的研究人员用厌氧细菌来破坏肿瘤的硬核,放射线疗法和化学疗法对这个部位都无效,因为这个部位既没有血液,也没有氧气。约翰·霍普金斯大学的这项研究中使用的是整个已消除毒性的细菌。但结果显示,虽然肿瘤收缩了,但也有一大部分实验小鼠死亡,这大概是由于细菌或将死癌细胞释放的毒素毒死了小鼠的缘故。
“我们的研究显示,我们可以利用细菌蛋白达到治疗效果,而同时又可以避过活细菌产生的毒性。”Chakrabarty说。
消息来源:伊利诺斯大学芝加哥分校
生物通编译自BIO.COM