日本的研究人员已经成功地使用吡咯里西啶生物碱来抑制癌细胞的生长,这种植物来源的成分以前被认为毒性太大而无法给药。吡咯里西啶生物碱存在于大约6,000种植物中,包括雏菊科和豆科植物。在植物中,它们保护植物免受捕食者的侵害;然而,在人类中,它们具有抗菌和抗肿瘤特性,使其可用于草药。早期的研究报告称吡咯里西啶生物碱可以杀死癌细胞,但该研究被放弃了,因为它们也会造成肝损伤。
“对肝脏有毒的问题与吡咯里西啶生物碱的活性机制密不可分,”主要作者SatoshiYokoshima教授解释说。“吡咯里西啶生物碱只有在体内代谢并转化为含有吡咯结构的‘活性形式’时才显示毒性。这种活性形式会破坏癌细胞的DNA,阻止其繁殖,但也会使它们对体内的核酸和蛋白质有害。肝脏。”
名古屋大学研究生院药学研究科的横岛教授与东京工业大学的田中胜典教授和理化学研究所一起,研究了在没有毒性的情况下抑制癌细胞增殖的可能性。研究人员使用了一种具有不同结构的吡咯里西啶生物碱的分子前体。然后,他们将其转化为癌细胞附近含有吡咯结构的活性体,以最大限度地减少损伤。他们的研究结果发表在AngewandteChemie国际版上。
“我对天然产物的结构很感兴趣,”横岛教授解释道。“合成它们很有趣。我们可能会在有机化学中看到一些新东西或开发一种新方法。在这个实验中,我们设计了一种具有不同结构的新化合物作为活性形式的前体。因为它不会伤害身体,我们引入了它,然后在癌症存在的情况下使用金催化剂将其转化为活性形式。”
为了将金催化剂引入体内,该团队求助于RIKEN的田中教授,他支持在白蛋白(血液中发现的一种蛋白质)上使用金催化剂。他们还利用糖链识别癌细胞表面的事实,将多条糖链引入白蛋白表面。白蛋白与癌细胞结合,反应发生在癌细胞附近,限制了对其他细胞的损伤。
该团队证实了转化为含有吡咯结构的活性形式。这是“现场合成”的证据,这意味着活性形式是在癌细胞附近产生的,以限制对身体的损害。他们还证实了靶向癌细胞的显着生长抑制作用。
“吡咯里西啶生物碱对肝脏有毒,但这种方法可以避免毒性,”横岛教授说。“如果我们可以在体内应用它,它可能是一种新的癌症治疗方法。我们希望其他因毒性问题而停止的潜在抗癌治疗可以再次作为潜在治疗使用现场合成方法进行测试。我希望这种方法将提供其他人可以用来制造自己的药物的见解。”