抗真菌的藥居然能抗癌 麻省理工團隊正推動全新抗癌藥物

氧對于我們的生存至關重要，我們每一次呼吸，都會從空氣中獲得氧氣，然后它會參與呼吸作用過程來生產能量。除此之外，一些活性氧家族的分子也會參與細胞的凋亡和代謝過程，例如過氧化氫濃度的升高會啟動細胞程序性死亡。

比如當細胞內產生基因突變時，細胞就會急劇增加過氧化氫來擾亂細胞功能，這是清除異常細胞的一種保護機制。

盡管腫瘤生長時的一些信號調節會需要過氧化氫，但如果水平過高它們也會撐不住而死亡。因此，當過氧化氫水平不斷攀升時，癌細胞會立刻釋放抗氧化劑來抵抗這種趨勢，從而能一邊維持代謝，一邊保證存活。

不過，麻省理工學院化學工程系的研究者意識到，這種平衡其實非常脆弱，只需要選擇性地增加過氧化氫就能打破平衡，讓癌細胞因過氧化氫而亡。

添加化合物成了最簡單提升過氧化氫的方法，但我們需要一個傳感器來顯示用藥前后過氧化氫的水平變化。

研究團隊曾在4年前設計了一種酶peroxiredoxin-2，它可以通過熒光反映過氧化氫的變化。接下來便只要找到能讓細胞發光的化合物便夠了。

▲熒光顯微鏡下能看出過氧化氫的升高水平（圖片來源：參考資料[1]，Credit: Massachusetts Institute of Technology）

在他們發表在《細胞化學生物學》的新研究中，作者對一個含有600種小分子的化合物庫進行了篩選，這些化合物已經通過了美國食品藥品監督管理局的審批。

他們首先設計了包含傳感器的癌細胞，然后將化合物添加到了這些細胞中，這樣就能通過觀察熒光變化來判斷哪些藥物真的能起作用。在多次的測試后，研究者找到了一些能夠顯著升高過氧化氫的化合物。

▲篩選流程示意圖（圖片來源：參考資料[2]）

一些化合物甚至還能夠發揮殺死癌細胞的作用。

其中有一種名為SMER3的化合物，它原本是一種抗真菌的藥物，卻能讓癌細胞內部過氧化氫水平明顯升高。

了解到這一信息，Sikes博士聯系了一名專門研究活性氧敏感型癌細胞的臨床專家，他們在結腸癌模型中測試了SMER3，結果發現其能將大部分癌細胞殺死。接下來他們還將在動物模型和人類樣本中繼續測試這種藥物，找到它抗癌的具體機制。

研究者推測，除了活性氧的水平對癌細胞生存有影響，另外一些活性氮和硫成分可能同樣有著類似的效果，是未來值得繼續探索的抗癌療法新方向。

注：原文有刪減

參考資料：

[1] New screening method targets hydrogen peroxide in the search for new cancer therapeutics. Retrieved Nov 9th, 2021 from https://medicalxpress.com/news/2021-11-screening-method-hydrogen-peroxide-cancer.html

[2] Yining Hao et al, Screening compound libraries for H2O2-mediated cancer therapeutics using a peroxiredoxin-based sensor, Cell Chemical Biology (2021). DOI: 10.1016/j.chembiol.2021.09.003