2004年,施洋课题组先发现了组蛋白赖氨酸特异性去甲基化酶1,也就是LSD1。这个酶很厉害,它像把剪刀,专门负责把基因上的一些甲基基团剪掉。LSD1通过一种叫做FAD的物质来进行氧化反应,这样就能把H3K4和H3K9这些基因区域的单甲基和双甲基剪下来。这个过程能让基因活跃起来或者是被压制住。 肿瘤细胞周围的环境,LSD1可以通过调整一些跟增殖、转移有关的基因甲基化状态,让致癌基因从沉默状态变成活跃状态。所以,抑制LSD1就成了一种很有潜力的抗癌方法。天然产物库就成了寻找能抑制LSD1药物的好地方。 菟丝子是中国华北地区很常见的一种寄生草本植物。中医认为它对肝肾有益,能固精缩尿、安胎明目。现代研究发现它在生殖调节、抗衰老、增强免疫力还有心脑血管保护方面都有作用。菟丝子的主要化学成分是黄酮类化合物,还有木脂素、萜类和生物碱。 施洋和他的团队开始研究菟丝子里面的成分。他们把菟丝子种子给用甲醇提取出来,然后经过反复的柱层析和重结晶,从1公斤的种子里分离出了6个单体化合物。其中有一个是新发现的生物碱,剩下的都是黄酮类和木脂素类化合物。 他们把重点放在了其中的两个黄酮化合物上,给它们做了LSD1酶活测定。结果发现这两个化合物对LSD1都有很强的抑制作用,是纳摩尔级别的活性。IC50数据显示,这两个化合物抑制LSD1的能力跟已知的阳性药trametinib差不多。 这篇文章填补了菟丝子黄酮类化合物抑制LSD1活性数据的空白。说明补益药不仅仅有补益作用,还能有抗肿瘤作用。这次发现也让大家知道了中药多成分协同作用的重要性。 从寄生草本植物到抗癌靶点,菟丝子证明了传统补益药也能有硬核抗肿瘤能力。下一步他们计划优化高活性黄酮类化合物结构和进行动物实验,希望能把实验室里纳米级别的抑制作用推向临床应用阶段,给患者带来新的治疗选择。