来自海参的糖类化合物可能包含着治疗癌症的关键

一项新研究发现，海参能自然产生一种糖类化合物，这种化合物能够抑制一种促进癌症生长的酶。研究的下一步是找到一种大规模生产这种源自海洋的抗癌化合物的方法。

海参在传统医学中有着数百年的食用历史，尤其是在亚洲，它富含具有潜在药用价值的生物活性化合物。现在，由密西西比大学 (UM) 领导的一项新研究发现，海参的另一种独特的天然化合物可以阻断一种有助于促进癌症生长的酶。

“海洋生物产生的化合物具有独特的结构，这些化合物通常在陆地脊椎动物中很少见或不存在，”该研究的主要作者、密歇根大学生物分子科学系博士生、埃及艾斯尤特大学药学院助理讲师马尔瓦·法拉格（Marwa Farrag）说道。“因此，海参中的糖化合物非常独特，在其他生物体中并不常见。这就是为什么它们值得研究。”

几乎所有人类细胞的表面都覆盖着聚糖，这是一种由毛发状复杂碳水化合物分子突起组成的致密网络，对细胞间通讯和免疫反应至关重要。修饰或异常表达的聚糖已被发现与癌症的生长、扩散或转移有关。一种名为肝素-6-O-内硫酸酯酶2（也称为Sulf-2）的酶被发现能够修饰聚糖，因此与癌症进展有关。

“我们体内的细胞本质上被聚糖‘森林’所覆盖，”本文通讯作者、密歇根大学药物学副教授维托·波明（Vitor Pomin）说道。药物学是一门研究从植物、动物和矿物等天然来源获取药物的科学。“酶改变了这片‘森林’的功能——本质上就是修剪了这片‘森林’的叶子。如果我们能够抑制这种酶，理论上，我们就能够对抗癌症的扩散。”

先前的研究还探究了佛罗里达海参（Holothuria floridana）中发现的一种名为岩藻糖基化硫酸软骨素 (HfFucCS) 的多糖的药理活性。多糖是由长链单糖分子（或单糖）组成的复合碳水化合物。在本研究中，研究人员检测了 HfFucCS 与 Sulf-2 酶之间的相互作用，并通过计算机建模和实验室测试证实 HfFucCS 能够抑制 Sulf-2 酶。

细胞的显微镜图像显示其表面有毛发状聚糖

“我们能够将实验生成的结果与模拟预测的结果进行比较，发现它们是一致的，”论文合著者、密歇根大学药物化学教授兼药物科学研究所研究教授罗伯特·多尔克森（Robert Doerksen）说道。“这让我们对结果更有信心。”

重要的是，研究人员发现HfFucCS不会像某些靶向Sulf-2的药物那样干扰血液凝固。通常情况下，Sulf-2具有促凝作用，使体内血栓形成的可能性略有增加。当Sulf-2被阻断时，抗凝剂或抗凝血活性通常会增强。

“可以想象，如果你用一种抑制血液凝固的分子来治疗病人，那么其中一个非常严重的副作用就是无法控制的出血，”密歇根大学药理学副教授、该研究的另一位合著者乔舒亚·夏普(Joshua Sharp)说。“因此，我们正在研究的这种特定分子没有这种效应，这很有希望。”

研究人员表示，使用海参等天然来源也有好处。

“有些药物我们已经使用了100年，但我们仍在从猪身上提取，因为化学合成非常非常困难且成本高昂，”夏普说。“这就是为什么天然来源才是获取这些碳水化合物药物的首选途径。”

“它更有益，也是一种更清洁的资源，”波明补充道。“与更传统的资源相比，海洋环境有很多优势。”

然而，这种海洋生物并非无限供应，它们是亚洲各地的热门食物来源。这意味着研究人员需要设计一种化学方法，以生产至关重要的糖化合物HfFucCS。

“将其开发为药物的一大难题是产量低，因为你无法获得大量的海参，”波明说。“所以，我们必须找到一种化学合成途径，等我们开发出来之后，就可以开始将这种化合物应用于动物模型。”

该研究发表在《糖生物学》杂志上。