靶向一氧化氮开辟抗癌新途径

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美国国立癌症研究所（NCI）Keefer博士和Shami博士的合作研究日前发现，一种名为JS-K的一氧化氮（NO）前药可选择性杀死NO敏感性白血病细胞，而对健康细胞无任何伤害，这一发现有望为发展新一代抗癌药及先导化合物开辟另一途径。
当前，人们发现的结构简单、功能多样的生物活性分子为数很少，NO就是其中之一。气态化合物NO是由特定的免疫细胞如巨噬细胞释放出来，以攻击微生物和肿瘤细胞。它在脑内作为神经递质，而在心血管系统作为血管舒张药有助于控制血压，但这种作用依赖于NO的浓度和细胞环境。因它能抑制肿瘤生长，NO已在癌症治疗方面受到关注。如目前发展的基因疗法中就使用了表达NO合酶的载体（这些疗法尚未进行临床试验），其中比较成功的是Bauer研发的一种基于维生素B12的NO发生器。
几年前，Shami发现白血病细胞通常对NO的细胞毒作用敏感。其后，他一直致力于研究如何将NO这一特性用于临床，但由于其功能的多样性，在临床应用中也带来许多麻烦，其中主要问题是影响血压。Shami认为，如果有特定的NO发生器，并能获得几个相应的药物用于调节血压，可避免因严重低血压而对白血病和肿瘤细胞生长不起作用的情况发生。他与Keefer合作开展研究。Keefer长期从事NO选择释放至靶点的研究，其方法之一包括设计在酶激活后只释放NO的前药。
Keefer为Shami提供了容量约50个的化合物库，这些化合物以谷胱甘肽S转移酶（GST）为靶标。GST是解毒关键酶，在多种肿瘤细胞中有较高含量，包括急性髓细胞性白血病（AML）细胞，此细胞中所含GST对癌症化疗具有拮抗作用。Shami等对库化合物在抗白血病作用上作了筛选，结果表明其中的JS-K体外效果最佳。其它一些组织培养实验证明，JS-K通过浓度和半胱天冬酶（caspase）依赖模式诱导细胞凋亡。
他们关心NO在脉管系统的作用，因此在对小鼠静脉注射JS-K后测量其血压。Shami声称他们完全可以使用相当高的NO剂量而未见血压下降。受以上结果的鼓舞，研究者决定探讨JS-K能否抑制白血病和实体肿瘤细胞的体内生长。他们给免疫缺陷小鼠植入了HL-60细胞或PPC-1细胞，前者是一种AML细胞系；后者是一种前列腺癌细胞系。两种情况下，JS-K均能抑制50%以上肿瘤细胞的生长。Shami等持续观察了肿瘤组织学变化，发现JS-K能触发肿瘤细胞的广泛性坏死。
研究人员认为，当务之急是检测JS-K的其它副作用，如测量血细胞数或研究药物对正常血细胞的作用；JS-K可作为单药使用，与其它药物联用亦很好。目前的研究重点是探明药物的作用机制。Shami等已设计了进一步的试验方案，计划通过JS-K与其它标准化疗药联用来研究它们之间能否产生协同作用。他们已经采用60种不同癌细胞系对JS-K进行的活性筛选，结果发现JS-K确有更广泛的活性。另外，他和Keefer还在进行药物分子结构的优化工作，并表示，JS-K是个非常有用的先导物，但不是终端产品。
有关JS-K临床前的研究也得到了NCI的支持，并被列入其快速研发规划（RAID）中。RAID旨在加速有前景药的临床前研究。