伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员开发出一种受癌症肿瘤中发现的细菌启发的抗癌疗法。
在前列腺癌动物模型中与放射治疗联合测试时，该疗法效果显著——这种方法有效阻止了肿瘤生长。该疗法由一种细菌蛋白片段制成，称为aurB肽。研究人员在《信号转导与靶向治疗》杂志上报告称，在动物模型的癌肿瘤中，aurB阻止了肿瘤细胞线粒体中的能量产生，基本上切断了肿瘤的燃料供应。
"线粒体对细胞生存非常重要；它们是能量工厂。许多癌细胞表现出线粒体数量和活性的改变，因为癌细胞必须快速且激进地生长。因此，线粒体将是癌症治疗的理想靶点。"
该研究的主要作者、UIC外科和生物医学工程系副教授、伊利诺伊大学癌症中心成员山田彻（Tohru Yamada）说道。
从p53到线粒体
科学家们早就知道细菌生活在被称为肿瘤微环境的环境中。但在过去的几十年里，研究人员开始将这些细菌视为潜在的抗肿瘤剂来源。
在先前的研究中，山田和他的实验室发现一种名为铜氧还蛋白（cupredoxin）的细菌蛋白能有效抑制肿瘤。铜氧还蛋白是一组含铜蛋白，负责在其他蛋白之间传递电子。
该团队基于这种蛋白创建了一种肽类药物，并在成人临床试验和儿童脑癌治疗中进行了全面测试。
但山田表示，该肽的有效性依赖于一种名为p53的基因。p53是一种肿瘤抑制基因，在许多癌症患者中发生突变，尽管突变并不完全相同。这意味着抗肿瘤肽可能对某些突变有效，但对其他突变无效。
山田说："我们想要一种不依赖p53功能的抗癌剂。"
强有力的临床前结果
因此，研究人员开始寻找一种通过线粒体起作用的细菌蛋白，这些极其重要的细胞能量工厂。他们在另一种铜氧还蛋白中找到了它。
在他们的新研究中，山田和他的同事们首先从乳腺癌患者身上获取肿瘤样本，并通过DNA测序确定了其中存在的细菌。一种细菌尤为突出；它含有一种名为auracyanin的铜氧还蛋白，其功能与先前研究中的相似。
研究人员创建了一种模拟auracyanin的肽类药物，他们将其命名为aurB。分子实验表明，aurB通过进入肿瘤细胞的线粒体并与ATP合酶结合来发挥作用，而ATP合酶对产生细胞能量源ATP至关重要。
随后，他们在p53失活的细胞系和激素治疗耐药的前列腺癌小鼠模型中测试了它。当与前列腺癌的标准治疗选择之一——放射治疗联合使用时，aurB显著减少了肿瘤生长，且没有明显的毒性。
山田说："这种组合显著增强了肽的活性，肿瘤变得小得多。这种方法很有前景。使用一个成熟的胫骨骨转移模型，我们临床前证明了对肿瘤生长的显著抑制。"
将搜索扩展到新细菌
该团队在UIC技术管理办公室的指导下为aurB申请了专利。接下来，他们将探索进行临床试验的途径，以在人体中测试这种治疗方法。
与此同时，山田继续从细菌中寻找药物设计的灵感。他说，auracyanin可能只是无数等待被发现并以类似方式操纵的细菌蛋白之一。
山田说："还有许多其他可能成为癌症药物来源的细菌蛋白。我们只是还没有尝试它们。"
山田与医学院和UI Health的同事们合作，并特别感谢了外科学系，包括Martin Borhani博士、Aslam Ejaz博士、Ajay Rana博士、Enrico Benedetti博士和Tapas K. Das Gupta博士，他们的贡献对项目的成功至关重要。
该研究的其他UIC作者包括医学院的Samer A. Naffouje博士、Duy Binh Tran、Konstantin Christov、Albert Green、Ngoc Hai Trieu Phong和Tapas K. Das Gupta博士，以及工程学院的Weiguo Li。
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