一种曾被认为导致致命肺部感染的有毒真菌,如今被发现可能成为治疗癌症的重要突破口。最新研究表明,这种被称为黄曲霉(Aspergillus flavus)的真菌,可能为白血病治疗带来全新方案。
1922年,在图坦卡蒙国王墓被发现后的几个月内,资助挖掘工作的伯爵因访问这座“神奇”的墓地后去世,这使得许多人相信“木乃伊诅咒”降临到了进入墓穴的人身上。而在20世纪70年代,参与挖掘15世纪波兰卡齐米日四世陵墓的12名考古学家中,有10人也遭遇了类似的命运。对卡齐米日四世墓穴的分析显示,其中存在一种名为黄曲霉的真菌,其毒素已知会导致致命的肺部感染。
如今,一项发表在《自然化学生物学》(Nature Chemical Biology)上的新研究表明,这种真菌可能在治疗白血病方面具有潜力。研究人员识别并改造了黄曲霉中的一类分子,称为asperigimycins,这些分子在实验室环境中能够杀死白血病细胞。
“这是大自然最绝妙的讽刺,”该研究的资深作者、宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程教授Sherry Gao在一份声明中表示,“曾经令人恐惧的死亡之源,如今可能帮助拯救生命。”
黄曲霉产生的孢子能够在密封的墓穴中休眠数百年。当被扰动时,这种真菌可能导致致命的呼吸道感染,尤其是对免疫系统较弱的人群而言。
在这项新研究中,科学家们分析了这种真菌产生的独特化学物质,并发现了一类被称为RiPPs(核糖体合成和翻译后修饰肽)的天然化合物。这类分子虽然难以分离且在真菌中罕见,但因其复杂的结构和生物活性而具有治疗潜力。这意味着它们具有独特的形状,可以以强有力的方式与生物系统相互作用,例如杀死癌细胞。
“我们发现了四种具有特殊互锁环结构的新型asperigimycins,”该研究的第一作者、宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程研究员聂秋月(Qiuyue Nie)表示,“其中两种即使未经改造,也表现出强烈的抗白血病特性。”
为了增强药物的效果,研究人员将类似蜂王浆中脂质分子的成分附着到药物上。蜂王浆是一种富营养物质,能维持蜂后的生存。由于脂质有助于药物穿过由脂肪构成的细胞膜,这种方法使药物更高效地进入癌细胞。
进一步分析表明,一个名为SLC46A3的基因充当了某种分子通道,帮助药物逃离细胞隔室并直接靶向白血病细胞。这一发现可能在未来助力其他有潜力但难以递送的药物开发。
与广谱化疗药物不同,asperigimycins似乎能够专门破坏白血病细胞分裂,而不会影响健康组织。初步测试还表明,这些化合物对乳腺癌、肝癌和肺癌细胞的影响很小。研究人员指出,这种选择性对于减少不必要的副作用至关重要。
除了asperigimycins,研究团队认为其他真菌物种中也可能隐藏着类似的救命化合物。
目前,团队计划在动物模型中测试asperigimycins,最终目标是启动人体临床试验。通过扫描真菌基因组并探索更多种类的黄曲霉,他们希望能够解锁更多治疗方法。
“古代世界仍在为我们提供现代医学的工具,”Gao表示,“这些墓穴曾因其诅咒而令人恐惧,但它们可能成为治愈疾病的源泉。”
(全文结束)


