在自然界中,可以感染和杀死昆虫的真菌有很多种。它们在调节昆虫种群和维持生态平衡方面发挥着重要作用。冬虫夏草既不是昆虫也不是草,而是由杀死昆虫的真菌形成的。蠕虫复合体。冬虫夏草的代表种,如冬虫夏草、蛹虫草(又名蛹虫草)等,食用、药用历史悠久,不少在古籍中有记载。
1951年,德国科学家发现虫草的核心成分虫草素3-脱氧腺苷(3-dA)具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种药理活性。在接下来的几十年里,各国学者对虫草素进行了广泛的研究,并证实其在体外具有抗癌活性。 2017年,中国科学院上海植物生理生态研究所王成树课题组在Cell Chemical Biology发表的一项研究为蛹虫草抗癌活性提供了分子证据。
但是,由于虫草素(3-dA)进入体内后,会被广泛存在于各种组织中的循环酶腺苷脱氨酶(ADA)迅速水解,在血浆中的半衰期被限制在1.6分钟内,活性极低。因此,3dA 不用作抗癌疗法。
为了提高虫草素作为抗癌药物的抗癌和临床评价,牛津大学和生物制药公司NuCana利用他们新的ProTide技术,提取了一种新型的虫草素(3-dA)化疗药物NUC- 7738。
近日,在《临床癌症研究》发表的这项研究中,牛津大学领导的研究团队NUC-7738在体外和1期临床试验中的有效性。他们发现 NUC-7738 杀死癌细胞的效果是其母体化合物的 40 倍,并且患者耐受性良好,并且在晚期实体瘤患者中显示出令人鼓舞的抗癌活性迹象。
通常,虫草素进入体内后,通过核苷转运蛋白(hENT1)进入癌细胞,必须通过磷酸化酶(ADK)转化为活性抗癌代谢物,即3-dATP,然后被ADA迅速分解血液中的酶。因此,这些与转运、激活和分解相关的耐药机制导致抗癌代谢物无法顺利转运至肿瘤。
在这项研究中,研究人员描述了 NUC-7738 的合成。这是一种新的蛋白质,它与 3-dA 单磷酸 (3-dAMP) 和磷酰胺部分融合,以克服这些生化特性。
NuCana 使用新的 ProTide 技术设计了这种蛋白质,该技术可以绕过这些抵抗机制并在癌细胞中产生高水平的活性抗癌代谢物 3-dATP。
ProTide 技术是一种将化疗药物引入癌细胞的新方法。它的工作原理是将小的化学基团连接到核苷类似物(如虫草素)上。一旦它到达患者的癌细胞,它就会被代谢并释放出激活的药物。该技术已成功应用于FDA批准的抗病毒药物Remdesivir和Sofusbuvir,用于治疗丙型肝炎、埃博拉和新型冠状病毒等不同类型的病毒感染。
NUC-7738 在一系列癌细胞系中的效力是 3-dA 的 7-40 倍,并通过细胞凋亡诱导细胞死亡。
研究结果表明,通过克服关键的癌症耐药机制,NUC-7738对一系列癌细胞具有比虫草素更大的细胞毒活性。
正在进行的 I 期试验中令人鼓舞的药代动力学数据表明,NUC-7738 可抵抗腺苷脱氨酶 (ADA) 的降解,并能减少释放到细胞中的活性 3-dAMP,在那里它迅速转化为关键的抗癌代谢物 3 -dATP,在开始输注后 2 小时检测到,其半衰期约为 50 小时。此外,NUC-7738 耐受性良好,并在晚期实体瘤患者中显示出令人鼓舞的抗癌活性迹象。
这些发现证明了 NUC-7738 克服了限制 3-DA 活性的抗癌机制并支持进一步的临床评估。