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美國麻省理工學(xué)院與丹娜法伯癌癥研究院的科學(xué)家合作，首次在實(shí)驗(yàn)室成功合成了天然真菌分子“輪枝孢菌素A”。該分子50多年前被首次發(fā)現(xiàn)，因其顯著的抗癌潛力備受關(guān)注，但復(fù)雜的結(jié)構(gòu)令其人工合成一直未能實(shí)現(xiàn)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國化學(xué)會志》，有望開辟一類全新的抗癌藥物研發(fā)路徑。

在最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)不僅實(shí)現(xiàn)了輪枝孢菌素A的全合成，還以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出多種新型衍生物。初步測試顯示，部分衍生物對一種罕見的兒童腦癌——彌漫性中線神經(jīng)膠質(zhì)瘤表現(xiàn)出強(qiáng)大的抗腫瘤活性。

輪枝孢菌素A于1970年首次從真菌中分離獲得，是真菌用于抵御病原體的天然武器?？茖W(xué)家早已注意到它及其類似物在抗癌、抗菌方面的潛力，但其分子結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，人工合成困難重重。

2009年，團(tuán)隊(duì)成功合成與之結(jié)構(gòu)相近的“脫氧輪枝孢菌素A”。兩者關(guān)鍵差異僅在于兩個(gè)氧原子，但正是這“兩氧之別”，使得輪枝孢菌素A的合成難度大幅增加——添加兩個(gè)氧原子會導(dǎo)致分子穩(wěn)定性下降，更加脆弱，所以更難合成。

為解決這一難題，團(tuán)隊(duì)從氨基酸衍生物β-羥色氨酸出發(fā)，逐步引入醇、酮、酰胺等化學(xué)官能團(tuán)，并精準(zhǔn)控制每一步的立體構(gòu)型。歷經(jīng)16步精密反應(yīng)，他們最終構(gòu)建出輪枝孢菌素A分子。

在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步制備了多種輪枝孢菌素A變體。實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，其中一種衍生物對彌漫性中線神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞具有顯著抑制效果。不過研究人員表示，仍需進(jìn)一步研究以評估其臨床應(yīng)用潛力。

團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步探究這類衍生物的抗癌作用機(jī)制，并在兒童腦癌動物模型中進(jìn)行后續(xù)測試，推動其向潛在治療藥物邁進(jìn)。