350年传奇:从多胺发现到神经母细胞瘤治疗的应用”
标题:从微生物学到罕见肿瘤:多胺合成抑制剂的漫长历程
自17世纪荷兰显微镜学家列文虎克首次观察到精胺结晶物质以来,多胺合成抑制剂这一概念便逐渐浮出水面。随着时间的推移,科学家们对多胺的认识越来越深入,从最初的微生物学到如今的罕见肿瘤治疗,多胺合成抑制剂走过了漫长的路程。
1671年,列文虎克发明了当时世界上最先进的显微镜,分辨率可达1微米,相当于头发直径的1/50。这一突破性技术使科学家们得以首次观察到微生物的微观世界,进而揭示了多胺的存在和重要性。
多胺是一类碱性小分子,由鸟氨酸在鸟氨酸脱羧酶的作用下催化合成腐胺,再通过S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶的参与,进一步合成精脒和精胺。多胺广泛存在于各类生物体中,是重要的代谢物,可以促进细菌和细胞的生长。
然而,多胺合成抑制剂的开发并非易事。在20世纪70年代,科学家们提出了抑制多胺合成治疗肿瘤的策略。他们认为,如果能够阻止多胺的生物合成,就有可能抑制肿瘤的生长。然而,在随后的临床试验中,这一策略并未取得预期效果。多胺合成抑制剂的疗效有限,而且副作用明显,如腹泻、呕吐、脱发、听觉毒性等。这使得多胺合成抑制剂一度陷入了困境。
直到20世纪80年代,法国和美国的科学家们发现,多胺合成抑制剂在治疗锥虫病方面有着惊人的效果。他们利用多胺合成抑制剂治愈了患有布氏锥虫病的小鼠。这一发现激发了科学家们的兴趣,也为多胺合成抑制剂开辟了一条新的道路。
多胺合成抑制剂在治疗锥虫病方面取得成功之后,研究人员开始将其应用于其他疾病的治疗。1984年,美国佩斯大学的赛勒斯·巴奇在研究布氏锥虫的同时,也关注着多胺合成抑制剂在其他领域的应用。1980年,巴奇在Science(《科学》)杂志发表文章,介绍他们在寄生虫病治疗领域的重要发现。在文章发表之前,巴奇已经将多胺合成抑制剂发往日内瓦的世界卫生组织(WHO),准备开展进一步的临床研究。
1984年,肯尼亚内罗毕。在肯雅塔中心的礼堂后面,巴奇见到了在苏丹南部开展锥虫病治疗的临床医生西蒙·范·尼文霍夫(Simon Van Nieuwenhove)。尼文霍夫从日内瓦带着多胺来到了苏丹,开展了该药物第一次对锥虫病患者的临床试验。在1983年的典型案例中,一名55岁的妇女因锥虫感染导致昏睡。使用多胺仅1天,她血液中的寄生虫数量便大幅减少。这一结果令巴奇和他的同事欣喜若狂,他们意识到多胺合成抑制剂在治疗锥虫病方面有着巨大的潜力。
然而,要将多胺合成抑制剂作为一种有效的治疗方法推广应用,还需要克服一系列挑战。首先,多胺合成抑制剂的制备成本较高,限制了其在一些地区的普及。此外,多胺合成抑制剂的副作用仍然存在,可能会影响其作为一种常规药物的使用。
尽管如此,多胺合成抑制剂在治疗锥虫病方面取得的成功为它在其他疾病中的应用打开了大门。随着研究的深入,科学家们发现多胺合成抑制剂在治疗其他罕见肿瘤方面也有着一定的效果。例如,在神经母细胞瘤(Neuroblastoma,NB)的治疗中,多胺合成抑制剂已经被证实具有一定的疗效。
神经母细胞瘤(NB)是一种罕见的儿童神经内分泌肿瘤。在白人群体,发病率为每百万人9.7例。NB发病年龄很早,绝大多数都发生在儿童时期,确诊时的年龄中位数仅为18个月。神经母细胞瘤受很多遗传因素影响,常见的有转录因子MYCN的扩增、ALK激酶的突变、以及一些染色体改变。肿瘤可以被分为不同的风险类别,许多低危的NB无需治疗即可自行消退,但高危的NB转移率高,预后很差。
在胚胎发育过程中,神经管关闭后形成神经嵴,神经嵴细胞可以分化并迁移。大部分神经嵴细胞会迁移到背部,并分化为交感神经-肾上腺前体细胞,再进一步形成外周神经系统。NB起源于神经嵴分化异常,因此肿瘤可发生于交感神经系统的任何部位,大多发生在肾上腺髓质和交感神经节。高级别的肿瘤常常发生浸润和转移。由于发病位置比较隐蔽,患者年龄又太小,NB往往