2009-03-21

毛地黃類藥物在動物模型上能減緩癌症發展

New hope for cancer comes straight from the heart
http://www.physorg.com/news150389159.html

January 5th, 2009

數百年來基於毛地黃屬(Digitalis,譯註:毛地黃又稱洋地黃、指頂花、毒藥草,多年生草本植物,花像手指,使用不當會中毒致命)的藥物如 digoxin(商品名如 Lanoxin,隆我心)都用於治療心律不整與心衰竭病患。在(2008)12/16 當期的 PNAS 上,Johns Hopkins 大學醫學院的研究者報告,同一類藥物也許可望成為癌症的一種治療方法。這項發現是在一項針對現存的、也許能減緩或停止癌症發展的藥物研究中浮現。

"這真的令人振奮,能找到一種已被 FDA 視為安全的藥物,也可抑制某種對於癌細胞的存活至關緊要的蛋白質," Gregg L. Semenza, M.D., Ph.D. 表示,Johns Hopkins 細胞工程研究所血管計畫主管以及 McKusick-Nathans 遺傳醫療研究所的成員。

Semenza 及其團隊長久以來研究組織缺氧誘導因子(hypoxia-inducible factor,HIF-1)這種蛋白質,那控制幫助細胞在低氧狀態下存活的基因。HIF-1 可開啟生長新血管的基因以協助缺氧(oxygen-starved)細胞存活。低氧區在快速成長的固體腫瘤的環境中很常見。

"氧被剝奪的癌細胞會增加其 HIF-1 濃度以在這些不適當的狀態中存活," Semenza 說。"故,下調(turning down)或阻斷 HIF-1 也許是減緩或阻止這些細胞生長的關鍵。"

研究者利用 Johns Hopkins Drug Library,一個超過 3000 種經 FDA 認可或目前在 phase II 臨床試驗階段接受試驗之藥物的收集,由該校藥理學教授 Jun O. Liu 所彙編。在這項研究中,研究團隊測試此藥物庫中每種藥物在癌細胞中關閉 HIF-1 的能力。最前面的 20 種候選藥物中,經確認能減少 HIF-1 達 88% 以上,而在這 20 種之中有一半以上屬於某種已經常用於治療心臟衰竭的那類藥物,當然包括 digoxin。

研究者之所以針對 digoxin 是因為其廣為大家所接受的臨床使用。他們在正常與低氧濃度下以 digoxin 處理前列腺癌細胞達三日,並且每日計算細胞數量。她們發現,以 digoxin 處理之細胞顯著減緩其生長,在與未處理細胞相較時,細胞總數較少,停止生長的細胞也比較多。

"當許多藥物被用於治療實驗室培養皿中的癌細胞時,都顯得大有可為,不過對於活體動物身上的腫瘤也許效果不彰或甚至無效," Huafeng Zhang, Ph.D. 表示,一位腫瘤學系以及細胞工程研究所的研究助理。?

為了看看 digoxin 對於動物身上的癌細胞是否具有同樣效果,該團隊對具有腫瘤的老鼠每日施以 digoxin 注射。在未受治療的老鼠中,腫瘤於九日內大到足以感覺到,不過在接受治療的老鼠身上,腫瘤得在 15-28 日後才首度被感覺。研究者接著檢查來自於老鼠的腫瘤,並發現 HIF-1 濃度低於未受治療的老鼠。該團隊於接著證明確實是 digoxin 減少 HIF-1,那導致所見到的抗腫瘤結果。

雖然 Zhang 認為像 digoxin 這類藥物有朝一日能用來治療癌症,她仍告誡仍有許多工作需要進行以詳細了解這些藥物如何抑制 HIF-1 並減緩或停止腫瘤生長。此外,因為這類藥物能藉由強化或減緩心臟的節律而產生作用,她提到病患僅能在有限的用量範圍內安全地忍受它們 -- 其範圍低於研究中所使用的濃度。"我們正試著殺死腫瘤," 她說,"但我們可不希望讓心臟停止跳動。"

※ Lopez-Lazaro 對此研究提出質疑。相關報導:

* (Inaugural Article) Digoxin and other cardiac glycosides inhibit HIF-1α synthesis and block tumor growth
http://www.pnas.org/content/105/50/19579.abstract
Huafeng Zhang, David Z. Qian, Yee Sun Tan, KangAe Lee,
Ping Gao, Yunzhao R. Ren, Sergio Rey, Hans Hammers,
Daniel Chang, Roberto Pili, Chi V. Dang, Jun O. Liu, and
Gregg L. Semenza
PNAS December 16, 2008 vol. 105 no. 50 19579-19586
doi: 10.1073/pnas.0809763105
* Letter: Digoxin, HIF-1, and cancer
http://www.pnas.org/content/106/9/E26.extract
Miguel Lopez-Lazaro
PNAS March 3, 2009 vol. 106 no. 9 E26
doi: 10.1073/pnas.0813047106
* Reply to Lopez-Lazaro: Evidence that digoxin inhibits human cancer
http://www.pnas.org/content/106/9/E27.extract
Huafeng Zhang and Gregg L. Semenza
PNAS March 3, 2009 vol. 106 no. 9 E27
doi: 10.1073/pnas.0900125106

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