研究人员发现，从紫罗兰中提取的环肽，特别是kalata B1，能显著增强化疗药物替莫唑胺(TMZ)对胶质母细胞瘤的疗效，这一发现为治疗这种致命脑癌提供了新的希望。目前，科学家们正在生产kalata B1的合成版本，以供在小鼠模型中进行进一步测试。
怀俄明州的研究人员发现，紫罗兰中的环肽，尤其是 kalata B1，可以增强 TMZ 化疗治疗胶质母细胞瘤的效力，为改善治疗方案提供了潜力。目前正在生产 kalata B1 的合成版本以供进一步测试。
紫罗兰的环肽可以通过提高化疗疗效来彻底改变胶质母细胞瘤的治疗，目前已进入小鼠模型测试。
胶质母细胞瘤是已知最致命的脑部疾病之一。超过 45% 的脑癌是神经胶质瘤。只有一半的胶质母细胞瘤患者对 FDA 批准的化疗药物替莫唑胺 (TMZ) 有反应。即使对于这些患者，癌细胞也会迅速产生耐药性。大多数患者在诊断后 12 至 16 个月内去世，很少有人能活过五年。
然而，患者的一线希望正在从一个意想不到的来源出现：怀俄明州杰克逊霍尔，非营利性脑化学实验室的科学家们一直在研究紫罗兰中发现的分子。
怀俄明州紫罗兰。图片来源：Paul Alan Cox 博士，脑化学实验室
环肽：大自然的抗癌战士
紫罗兰产生一系列令人眼花缭乱的小环状肽，称为环肽。萨曼莎·格拉赫博士说，它们的形状大致“像松软的飞盘”。 “在试管中发现它们对某些类型的人类癌细胞具有活性。”
维持环肽形状的二硫键交联可能有助于它们在癌细胞膜上形成孔。在植物内，环肽可针对食草昆虫、真菌感染和病毒提供保护。环肽最初是从非洲土著人民用来缓解分娩过程的花草茶中发现的。这种茶是由一种被称为“kalata-kalata”的植物制成的，科学家将这种植物称为“Oldenlandia affinis” 。
脑化学实验室的紫罗兰研究员 Samantha Gerlach 博士。图片来源：Paul Alan Cox 博士，脑化学实验室
Cyclotide Kalata B1 取得突破
在《生物医学》杂志上发表的一项新研究中，杰克逊霍尔科学家领导的一个国际团队宣布，环肽 kalata B1 可以增强化疗药物 TMZ 的活性，将杀死胶质母细胞瘤细胞所需的剂量减少十倍以上。资深作者 Gerlach 博士和她的同事证明，合成版本的 kalata B1 与天然分子具有相同的功效。
“虽然 kalata B1 通常存在于紫罗兰属植物中，但从植物材料中提取的量却微乎其微，”Gerlach 说道。 “连续几个月日以继夜地工作，我们获得的最低数量不足以进行临床研究。”
合成生产和未来研究
通过与加利福尼亚州的 CSBio 合作，科学家们获得了更大量的合成版本，足以在小鼠胶质母细胞瘤模型中进行测试。
发现合成 kalata B1 的结构和功效在所有方面与天然存在的分子相同。加州州立大学弗雷斯诺分校的 Krish Krishnan 博士使用核磁共振 (NMR) 光谱来确认合成分子的形状和折叠。 “我们的细胞数据表明，我们现在可以在小鼠模型中推进合成版本，”脑化学实验室的 Rachael Dunlop 博士说。下一步的小鼠测试将在奥地利维也纳进行。
虽然脑化学实验室主任 Paul Alan Cox 博士认为合成 kalata B1 的出现可能是向前迈出的一大步，但他对夸大其对患者的重要性持谨慎态度。 “我们距离临床试验还有很长的路要走，但现在确定进一步测试是否安全的方法已经很明确了。”
参考文献：
“Kalata B1 增强替莫唑胺对胶质母细胞瘤细胞的毒性”作者：Samantha L. Gerlach、James S. Metcalf、Rachael A. Dunlop、Sandra Anne Banack、Cheenou Her、Viswanathan V. Krishnan、Ulf Göransson、Sunithi Gunasekera、Blazej Slazak 和 Paul艾伦·考克斯，2024 年 9 月 27 日，生物医学。
DOI：10.3390/生物医学12102216