一种因栖息于古墓而臭名昭著的真菌，如今被重新开发为白血病治疗药物，并表现出与某些FDA批准药物相当的效果。
在20世纪20年代，挖掘图坦卡蒙国王墓的考古团队中有许多工人不幸早逝。五十年后，进入15世纪波兰国王卡齐米日四世墓室的12名科学家中有10人相继死亡。在这两起事件中，研究人员推测真菌孢子可能在这些神秘死亡中起到了作用，尤其是在波兰墓葬中发现了黄曲霉（Aspergillus flavus）。
如今，黄曲霉正在以全新的面貌回归，不再是来自古墓的致命杀手，而是一种令人惊讶的有效抗癌化合物。通过对该真菌中新发现的一种分子进行改造，研究人员创造了一种化合物，其对白血病细胞的作用效果与FDA批准的药物相当。
这种抗癌特性的核心分子被称为核糖体合成并经翻译后修饰的肽（RiPPs），它们是一类由核糖体（负责合成蛋白质）组装并随后由酶修饰的天然分子。它们具有多种不同的生物活性，其中一些已知具有抗癌特性。
迄今为止，研究人员仅在真菌中发现了少数几种RiPPs，这远少于此前在细菌中发现的数千种。部分原因在于科学家尚未完全理解真菌如何生成RiPPs。
“这些化合物的合成过程非常复杂，”宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程系的博士后研究员聂秋月（Qiuyue Nie）在一份大学声明中表示，“但这也正是它们具有如此显著生物活性的原因。”
基因分析表明，黄曲霉中的某种特定蛋白可能是真菌RiPPs的来源。果然，当聂秋月和她的同事关闭了负责该蛋白的基因时，RiPPs的化学标记也随之消失。通过这种方法，研究团队发现了四种具有前所未见的互锁环结构的黄曲霉RiPPs。在研究人员纯化这些RiPPs后，将其命名为asperigimycins，其中两种独特的分子在未经进一步修饰的情况下对人类白血病细胞表现出良好的效果。
当将一种脂质（脂肪分子）与另一种RiPPs变体混合时，其效果与长期使用的FDA批准的白血病药物阿糖胞苷（cytarabine）和柔红霉素（daunorubicin）相当。为了探究这种脂质的增强机制，研究人员再次通过关闭和开启基因展开研究。通过这种方式，他们识别出一个与该过程相关的基因，它能够使足够的asperigimycins进入癌细胞。
“这个基因就像一扇门，”该研究的第一作者聂秋月在周一发表于《自然化学生物学》的文章中说道，“它不仅帮助asperigimycins进入细胞，还可能让其他‘环状肽’做到同样的事情。”环状肽是另一类具有已知药用特性的化学物质。“知道脂质可以影响这个基因如何将化学物质运输到细胞内，为我们提供了另一种药物开发工具，”聂秋月补充道。
研究人员还发现，asperigimycins可能会干扰细胞分裂的过程——这对癌症治疗来说是个好消息，因为癌症的核心特征就是不受控制的细胞分裂。此外，这些化合物对乳腺癌、肝癌或肺癌细胞以及多种细菌和真菌几乎没有影响。虽然这听起来可能像是个缺点，但asperigimycins潜在的靶向性将成为未来药物的重要特性。接下来，研究人员计划在动物试验中测试asperigimycins。
这项最新研究不仅探讨了一种前景广阔的癌症疗法，还为未来真菌药物的研究铺平了道路。
“大自然给了我们这样一个神奇的药房，”该研究的资深作者、宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程系副教授高雪莉（Sherry Gao）表示，“现在轮到我们去揭开它的秘密了。”
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