Science重大發現：神秘抗癌藥能治療多種癌症

原文轉自奇點網

哈佛大學和霍普金斯大學雙“爆料”：西蘭花的成分或許真能抗癌，還能防治精神分裂症。

西蘭花，相信是很多人小時候的噩夢，但隨著年齡的增長也逐漸接受並且愛上它。大概人到中年就是“保溫杯裡泡枸杞，餐桌常見西蘭花”吧。

科學家懷疑西蘭花能抗癌，且已掌握重要證據。

近日，兩篇關於西蘭花的研究備受矚目。首先是美國約翰斯•霍普金斯大學研究發現，西蘭花嫩芽中的蘿蔔硫素有助調節精神分裂症患者腦部出現的某些化學失衡。

另一項研究則來自於哈佛大學貝斯以色列女執事醫療中心（Beth Israel Deaconess Medical Center）的研究人員在《科學》雜誌發表論文，指出了腫瘤細胞中PTEN活化降低的元兇之一——E3泛素連接酶（WWP1），同時他們發現，西蘭花中的吲哚-3-甲醇（I3C）竟然可以有效恢復PTEN活性，進而遏制癌症發生髮展！

5月17日，西蘭花登上頂級期刊Science雜誌[1]。來自美國哈佛醫學院等機構的研究者們發現，利用來自西蘭花中的天然化合物靶向名為WWP1的基因，能夠抑制易患癌症的動物模型的腫瘤生長。

CAS號：700-06-1

分子式：C9H9NO

分子量：147.17

除了西蘭花，在許多十字花科的蔬菜中都能尋覓到吲哚-3-甲醇（I3C）分子的踪影，比如捲心菜和甘藍等。不過研究人員也指出，需要每天吃上2.7kg的西蘭花才能獲得足夠的抗癌分子。而I3C抗癌機制的發現，有望引導新一代抗腫瘤療法的研發。

圖片來源：Science

PTEN：與癌症“勢不兩立”的重要抗癌因子

PTEN是維持正常細胞生存所必需的腫瘤抑制因子，具有磷酸酯酶活性。其基因功能減弱後，立馬就會讓細胞產生與癌症相關的表徵，因此PTEN作為抑癌的把門人具有重要意義。PTEN的失調即可導致抑癌功能減弱，作為PI3K/Akt通路的負調控因子，其缺失可導致PI3K/Akt通路過度活化，腫瘤自然不期而遇。PTEN基因的突變及異常表達不好控制，因此，激活/重激活、提高PTEN的活性，使其恢復正常水平就是相關癌症治療的關鍵。

PTEN蛋白的構象會特別地吸引到一種WW結構域泛素E3連接酶1（WWP1），最近十幾年的研究已經發現，許多癌症類型中WWP1都會過度表達。WWP1的高表達與PTEN活性是“互斥”的。同時，抑制WWP1可重新激活PTEN功能，使其重新拮抗抗PI3K/AKT信號通路。也就是說，WWP1正是抑制PTEN活化的元兇之一，也是解決PTEN活性受制的關鍵。

I 3 C：西蘭花等十字花科植物中常存的抗癌物質

3-吲哚甲醇（indole-3-carbinol，I3C）是一種研究較為透徹的吲哚類物質。早在十幾年前，就有科學家發現吲哚和異硫氰酸鹽可以抑制動物模型中的腫瘤生長過程，它們可以保護細胞不受DNA損傷，抵抗細菌和病毒感染以及抵抗炎症。在一系列針對歐美人的大數據分析中，經常食用西蘭花的歐美人群患前列腺癌的機率要比其他人低；一周食用5次西蘭花等十字花科蔬菜的人群患肺癌風險會下降。

但I3C究竟是怎麼起到抗癌作用的，這才是科學家一直想要調查清楚的。通過體內外測試，研究人員指出，I 3C可以解除WWP1對PTEN的泛素化修飾，讓PTEN回歸質膜並募集二聚化，進而發揮其抗癌功能。

當然，I 3C對抑制腫瘤生長有效並不代表西蘭花就能抵抗癌症，也就是說“食物含抗癌物質”並不等於“食物抗癌”。等量換算的話，每天要食用將近6斤十字花科的蔬菜才能達到潛在的抗癌效果，這對絕大部分人來說不大可能。這項研究最重要的作用，還是提供了一個新的抗癌靶點，這為新抗癌靶向藥的研發提供了新方向，也是為癌症患者提供了新希望。

PTEN是人類癌症中最常突變、缺失、下調或沉默的腫瘤抑制基因之一，其表達的蛋白質是一種磷酸酶。某些遺傳性PTEN突變會導致以癌症易感性（易患癌症）和發育缺陷為特徵的綜合徵。

由於腫瘤細胞的PTEN表達水平較低，因此，科學家們試圖了解，是否將癌症環境下的PTEN活性修復到正常水平就能夠釋放該基因的腫瘤抑制活性。

前列腺癌細胞通常有PTEN失活(圖片來源：Science)

為了找答案，哈佛醫學院的Pandolfi博士及其同事首先開始尋找能夠調節PTEN功能和激活的分子和化合物。研究小組在易患癌症的小鼠和人類細胞中進行了一系列實驗，最終發現，一種名為WWP1的基因會產生一種抑制PTEN抑癌活性的E3泛素連接酶。

WWP1 在多種癌症中經常過表達，包括前列腺癌、乳腺癌和肝癌。先前已有證據表明，該基因在癌症發展中發揮了作用。

那麼，如何使PTEN的“剋星”失去功能呢？通過分析酶的物理形狀，研究小組的化學家們意識到，一種名為吲哚-3-甲醇 (indole-3-carbinol，I3C )的小分子可能是抑制WWP1致癌作用的關鍵。而I3C 是西蘭花和其它十字花科蔬菜中的一種成分。當Pandolfi博士等用I3C處理易患癌症的實驗動物後，他們發現，這種在西蘭花中天然存在的成分使WWP1失去了活性，從而釋放出了PTEN的抑癌能力（重新激活PTEN導致了由PI3K-AKT通路驅動的對腫瘤發生的有效抑制）。

總結來說，這項研究為通過重新激活腫瘤抑制因子來治療癌症鋪平了道路。由於PTEN受損以及WWP1過表達在多種人類癌症中普遍存在，因此，相關療法可能具有廣泛的應用。

接下來，Pandolfi博士團隊計劃進一步研究WWP1介導的對PTEN的調控。目前，WWP1是如何與其它PTEN調控因子協調的仍不清楚。他們的最終目標是開發出更有效的WWP1抑製劑。科學家們認為，PTEN的重新激活可能為對抗腫瘤提供一種策略，而無論是通過CRISPR技術導致WWP1 基因失活，還是通過I3C造成WWP1的藥理學失活，都有望恢復PTEN的功能。

最後，需要強調的是，論文第一作者Yu-Ru Lee博士指出，現在還不要急著去菜場，因為，你必須每天生吃近6磅抱子甘藍（與西蘭花同屬十字花科蔬菜；小編不知道為什麼突然拿抱子甘藍舉例）才能獲得潛在的抗癌益處。

功效二：防治精神分裂症

據世界衛生組織數據，精神分裂症在全世界的影響約為2100萬人。精神分裂症的特徵是幻覺、妄想以及思維、感覺、行為、感知和說話紊亂。精神分裂症治療藥物並非對所有人都完全有效，它們可能導致各種不良副作用，包括代謝問題增加心血管風險、無意識運動、坐立不安、僵硬和“顫抖”等。因此，迫切需要更高效且低副作用的新藥解決以上問題。

《JAMA Psychiatry》雜誌上發表的一項研究對比了精神分裂症患者和健康對照組之間大腦代謝的差異。結果表明，與健康人相比，精神病患者的大腦前扣帶皮層區域的腦化學谷氨酸水平平均要低4%，大腦前扣帶皮層中的穀胱甘肽含量顯著降低了3%，丘腦中的穀胱甘肽含量顯著降低了8%。而穀胱甘肽由三個較小的分子組成，其中一個是谷氨酸。眾所周知，谷氨酸負責腦細胞間信息傳遞，且被認為與抑鬱症和精神分裂症有關，因此這項研究進一步表明谷氨酸水平在精神分裂症發病過程中發揮作用。

而《PNAS》雜誌上一項大鼠實驗則表明，如果抑制腦部的谷氨酸轉化為穀胱甘肽，大鼠腦細胞會呈現與精神分裂症患者大腦類似的活躍狀態。但利用蘿蔔硫素促進谷氨酸向穀胱甘肽轉化，大鼠腦細胞狀態又趨於正常。

由於蘿蔔硫素改變了大鼠大腦中的谷氨酸失衡，影響了信息在大鼠腦細胞間的傳遞方式。於是，研究人員想要測試蘿蔔硫素是否能改變健康人大腦中的穀胱甘肽水平，看看這最終是否能成為精神障礙患者的一種策略。結果對健康受試者的研究顯示，服用富含蘿蔔硫素的西蘭花嫩芽提取物7日後，受試者大腦中的穀胱甘肽平均水平升高30%。

不過研究人員表示，精神分裂症患者能否安全使用蘿蔔硫素以及最佳使用劑量等還需要進一步實驗確定。

看看西藍花能夠防治那些癌症

以下圖片轉自：生命時報