華盛頓大學的研究人員從一種傳統中藥研發出一種化合物,對某些癌細胞的殺傷作用比現有藥物高1200倍,即是說有可能製造出一種更有效且副作用最小的化療藥物。
這種新合物來自青蒿素,提取自黃花蒿。青蒿用作中草藥至少已有二千年歷史,有些亞洲國家的人會混入沙律食用。
科學家在青蒿素附上一種化學自動導向裝置,能將藥物靶向傳送至癌細胞,而健康細胞則不會受到傷害。研究結果已於2008年10月5日在《癌症快報》(Cancer Letters)作網路發表。
華盛頓大學化學教授兼此項研究的資深作者Tomikazu Sasaki表示:「這種化合物就像特工,在細胞內植入炸彈。」
在這項研究中,華盛頓大學的研究人員在人類白血病細胞上測試了這種青蒿素衍生化合物,發現化合物靶向癌細胞的精準度極高。Sasaki說研究人員亦有初步結果表明,該化合物對人類乳腺癌和前列腺癌細胞同樣精準和有效,而且可有效和安全地殺滅大鼠體內的乳腺癌細胞。
由於癌細胞是從人體的正常細胞發展而來,所以大多數療法在殺滅癌細胞的同時亦會殺死健康細胞,這是癌症藥物設計所面臨的特定難題。Sasaki解釋,現存的化療藥物大多毒性很強,每殺死五至十個癌細胞時,就會破壞一個正常細胞,因此化療的副作用如此具破壞性。
Sasaki說:「副作用是當前化療的主要限制因素,有些患者甚至因為化療而死。」
Sasaki與其團隊開發的化合物,在殺死12,000個癌細胞的同時只會殺死一個健康細胞,即是說這種化合物能轉化為副作用最小的藥物。當有一款抗癌藥物的副作用較低,就會比目前可用的藥物更有效,因為能安全地大劑量服用。
青蒿素化合物能利用癌細胞的高鐵質水平──青蒿素在鐵存在的情況下具劇毒,但在其他情況下則無害。癌細胞若要維持腫瘤生長所需的快速分裂,就需要大量的鐵質。
由於過多的游離鐵是有毒的,當細胞需要鐵質時,會在其表面製造一種特殊的蛋白質信號,身體機制就會把一些被蛋白質包裹保護的鐵質輸送給這些信號蛋白,然後細胞就會吞下這些鐵和蛋白質。
單獨使用青蒿素已能相當有效地殺滅癌細胞,在殺死約100個癌細胞時,才會殺死一個健康細胞,比目前的化療優勝約十倍。為了提高這些機率,研究人員在青蒿素中添加了一個小小的化學標籤,會粘附在「此處需要鐵」的蛋白質信號上,而癌細胞卻不知潛藏在其表面的是有毒化合物,於是會等待蛋白質機制輸送鐵分子,更會把一切吞噬,包括鐵、蛋白質以及有毒化合物。
當細胞吞下一切時,鐵就會與青蒿素產生反應,釋放出稱為自由基的有毒分子;當自由基積累夠多時,細胞就會死亡。
華盛頓大學生物工程教授兼此研究的共同作者Henry Lai形容:「這種化合物就像騎在特洛伊木馬(Trojan horse)背上的小猴,攜著炸彈進城。」
這種化合物之所以能精準針對癌細胞,其一因為癌細胞快速增殖時需要大量鐵質,其二因為癌細胞在清除游離鐵的表現不如健康細胞。
根據Sasaki的解釋:「癌細胞在處理游離鐵方面表現平平,因此對青蒿素會更敏感。」
Sasaki表示,癌細胞已因高水平的鐵含量以及其他失衡狀況而承受著巨大壓力,而青蒿素更將癌細胞推向崩潰邊緣。研究人員說,這種化合物的作用方式亦即代表其對幾乎所有癌症都應該通用。
Henry Lai解釋:「現存的藥物大多數針對特定癌症,而這種化合物卻對癌細胞高鐵含量的普遍特性發揮作用。」
該化合物目前由華盛頓大學授權Artemisia Biomedical Inc使用,該公司是Lai、Sasaki與華盛頓大學生物工程副教授Narendra Singh於華盛頓州紐卡素成立的公司,用於藥物開發和商業化。人體實驗至少仍需幾年時間。Sasaki表示,青蒿素很易獲得,希望這款化合物最終可以廉價生產,以幫助發展中國家的癌症患者。
該研究的其他作者包括華盛頓大學醫學院學生Steve Oh;華盛頓大學化學講師 Byung Ju Kim;Narendra Singh。
華盛頓技術中心和威特默基金會為這項研究提供資金。
*以上內容譯自華盛頓大學發表文章,僅供一般參考用途。任何人士(包括癌症患者)於服用任何保健產品前,應諮詢醫生及專業醫護人士意見,以免影響治療進程。