一种已经使用长达35年的药物又被科学家“挖出”新的作用机制！近日，发表在《Biochemical and Biophysical Research Communications》中的一项研究已经确定了一种名为左旋门冬酰胺酶的有效抗肿瘤药物的替代机制，人类或能迎来以“酶”抗癌的新纪元。

俄罗斯人民友谊大学（RUDN）和俄罗斯科学院生物医学化学研究所的研究人员发现左旋门冬酰胺酶的一些同工酶阻断DNA分子上端粒（染色体每端重复核苷酸序列的区域）的生长，这种效应限制了癌细胞的分裂次数。

文章合著者、俄罗斯人民友谊大学生物化学系教授Vadim Pokrovsky说，左旋门冬酰胺酶已被用于治疗儿童急性淋巴细胞白血病（血癌）超过35年。近年来，有关NK/T细胞淋巴瘤（一种皮肤癌）的数据也已发表，我们在最近的一篇文章中对这些发现进行了Meta分析。

这种酶的抗肿瘤作用在20世纪50年代首次被人们所知，当时科学家们注意到左旋门冬酰胺酶含量高的豚鼠血清可以阻止小鼠白血病的进展。这种酶存在于大量的细菌、真菌、原生动物，甚至植物中。为了医疗目的，它被从大肠杆菌中提取出来。将编码左旋门冬酰胺酶的基因插入到生产菌株中，从而可以获得大批量生产的酶。

这种酶的抗肿瘤作用与天冬酰胺的分解有关。天冬酰胺是构建蛋白质的氨基酸。当左旋门冬酰胺酶分解天冬酰胺时，许多对该氨基酸不足敏感的细胞被杀死。尤其是特指不能独立合成该氨基酸的肿瘤细胞。

RUDN的科学家与来自医学生物技术实验室（VN Orekhovich生物医学化学研究所）的同事和肿瘤联合治疗实验室（NN Blokhin肿瘤研究所）合作，发现并研究了左旋门冬酰胺酶另一个以前未知的作用。为此，他们使用从另一微生物深红红螺菌（Rhodospirillum rubrum）获得的左旋门冬酰胺酶菌株。将氨基酸置换引入该菌株以改变其生物学特性。

事实证明，左旋门冬酰胺酶菌也可以抑制（阻断）端粒酶——负责延伸末端DNA区域（端粒）的酶，其长度决定了细胞的分裂次数。因此，科学家们发现左旋门冬酰胺酶菌能够限制癌细胞的分裂次数。

该研究分为几个步骤。首先，科学家分离了左旋门冬酰胺酶菌，并证明了其抑制癌细胞端粒酶的能力。在第二阶段，同样的效果生动地再现。研究人员将人类肿瘤细胞培养并移植到无胸腺小鼠（没有T细胞免疫的小鼠，这可以防止人类肿瘤在小鼠身上生长）。预期效果在模型生物中被复制，肿瘤生长被暂停，并且该效应与端粒缩短和端粒酶抑制相关。

研究人员希望获得具有更强抗肿瘤作用的新的酶，通过这种双重机制可以实现。随着端粒缩短，左旋门冬酰胺酶菌可能具有其他尚未被科学家发现的效应。

Pokrovsky总结道，寻找左旋门冬酰胺酶菌的替代效应以及这种酶和其他酶另外的潜在靶点，将允许人们设计出基于酶的新药物，也就是说，一种酶将立即作用于肿瘤细胞的一些代谢靶点上。

（环球医学编辑：石 岩）

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