科技日報記者 劉霞
美國麻省理工學院與丹娜法伯癌癥研究院的科學家合作，首次在實驗室成功合成了天然真菌分子“輪枝孢菌素A”。該分子50多年前被首次發現，因其顯著的抗癌潛力備受關注，但復雜的結構令其人工合成一直未能實現。相關研究成果發表于《美國化學會志》，有望開辟一類全新的抗癌藥物研發路徑。
在最新研究中，研究團隊不僅實現了輪枝孢菌素A的全合成，還以此為基礎設計出多種新型衍生物。初步測試顯示，部分衍生物對一種罕見的兒童腦癌——彌漫性中線神經膠質瘤表現出強大的抗腫瘤活性。
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。科學家早已注意到它及其類似物在抗癌、抗菌方面的潛力，但其分子結構極為復雜，人工合成困難重重。
2009年，團隊成功合成與之結構相近的“脫氧輪枝孢菌素A”。兩者關鍵差異僅在于兩個氧原子，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——添加兩個氧原子會導致分子穩定性下降，更加脆弱，所以更難合成。
為解決這一難題，團隊從氨基酸衍生物β-羥色氨酸出發，逐步引入醇、酮、酰胺等化學官能團，并精準控制每一步的立體構型。歷經16步精密反應，他們最終構建出輪枝孢菌素A分子。
在此基礎上，團隊進一步制備了多種輪枝孢菌素A變體。實驗室細胞實驗表明，其中一種衍生物對彌漫性中線神經膠質瘤細胞具有顯著抑制效果。不過研究人員表示，仍需進一步研究以評估其臨床應用潛力。
團隊計劃進一步探究這類衍生物的抗癌作用機制，并在兒童腦癌動物模型中進行后續測試，推動其向潛在治療藥物邁進。
