天然化合物活性筛选在胰腺癌预防和治疗上的研究

胰腺癌是一种较常见的消化系统恶性肿瘤，死亡率较高，其术后复发率高，目前对于胰腺癌尚缺乏有效的治疗措施，手术切除是胰腺癌治疗的主要手段。寻找选择性抑制胰腺癌的药物是目前临床急需要解决的问题，化合物活性筛选是创新药物研究的起点和具有决定意义的步骤。

创新药物的发现离不开采用适当的药物作用靶点对大量化合物样品进行筛选，而且筛选规模越大，发现新药的机会就越多。目前高通量药物筛选技术已经使用适当的药物作用靶点对利用天然产物和组合化学生成的大量化合物样品进行筛选成为了现实。随着药物高通量筛选技术的出现，针对特定药物靶点的药物高通量筛选工作在世界范围内广泛开展，在新药发现研究方面取得了一定的进展。进行化合物活性筛选，有助于发现具有特定生物活性的新型化学物质，离开了筛选，新药的研究开发就将成为无源之水。美迪西生物医药是一家临床前CRO公司，集化合物合成、化合物活性筛选、结构生物学、药效学评价、药代学评价和毒理学评价为一体的符合国际标准的综合技术服务平台。

我国有研究人员利用实验室先前建立的源自中药药典500余种常用中草药的中药样品组分库，首先利用高通量筛选技术对该中药样品组分库中40,000种中药样品组分实施筛选，获得对人胰腺导管上皮癌细胞PANC-1具有强烈杀伤作用，但是对大鼠甲状腺上皮细胞(FRT)、非洲绿猴肾COS-7细胞和原代培养的小鼠脾细胞没有抑制作用的阳性组分。Panc-1细胞是一种非分泌型胰腺癌的细胞模型，主要用于研究癌症的发生及其他相关研究。

利用活性引导的方法从活性组分中分离出活性化合物，通过联合应用质谱、核磁共振波谱(NMR)、红外光谱(IR)等方法对活性化合物的结构进行解析；应用细胞生物学、分子生物学、生物化学等方法对获得的阳性化合物抑胰腺癌细胞系PANC-1的作用机理进行系统研究。目前已经从上述500种中药材中发现其中128种中药材中存在对PANC-1具有强烈杀伤作用的成分，阳性率为25.6%；40,000种组分中262个组分具有强烈杀伤PANC-1舌性，阳性率为0.66%；上述活性组分中只有21个组分对胰腺癌细胞PANC-1具有强烈杀伤作用，而对大鼠甲状腺上皮细胞和原代培养的小鼠脾细胞没有杀伤作用，阳性率为0.053%。

利用活性引导策略从两个活性组分中分离出两个化合物: 一种是萜类化合物异土木香内酯(Isoalantolactone)，另一种是紫花牡荆素(Casticin)，该两种化合物对胰腺癌细胞系PANC-1具有强烈的抑制作用。进一步机理研究结果显示上述两种活性化合物对PANC-1的抑制作用均是通过使细胞周期阻滞并且诱导细胞凋亡途径实现的。两种化合物均能上调PANC-1细胞中促凋亡蛋白Bax表达水平、下调抗凋亡蛋白Bcl-2的表达以及激活caspase-3。

但是两种化合物的作用机制也存在一定的差别：

（1）异土木香内酯对PANC-1的抑制作用是通过提高细胞活性氧水平(reactive oxygen species, ROS)，诱导心磷脂的氧化、细胞色素C从线粒体释放以及使细胞阻滞在S-期等途径实现的，ROS抑制剂N-乙酰半胱氨酸(N-Acetyl Cysteine, NAC)能够彻底解除异土木香内酯对细胞ROS水平的影响，显示该活性是通过ROS途径实现的。

（2）紫花牡荆素则通过将PANC-1细胞阻滞在G2/M期而诱导后者凋亡。此外，对小鼠进行的急性毒性和慢性毒性研究表明100mg/kg剂量下，异土木香内酯对小鼠肝脏和肾脏没有明显的毒性。上述研究结果显示紫花牡荆素和异土木香内酯不但可以作为进一步研究胰腺癌发病机理的探针，为深入阐明胰腺癌的发病机制提供有效的手段；而且上述活性化合物还可能用于胰腺癌预防和治疗的先导化合物，为胰腺癌的防治提供新策略。 

    胰腺癌的发生、发展是一个极其复杂的过程,是遗传因素与环境因素共同参与的结果。对胰腺癌的逐步探索，尽管过程中很多的问题还未解决，但是希望在不久的将来，人们会完全揭开胰腺癌的发病机理，寻找治疗胰腺癌的药物，在其诊断和治疗上有新的突破。