董文飞团队发现虫草素前药抗癌奇效于乳腺癌类器官

摘要：2025年5月，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所董文飞团队在期刊《Bioorganic Chemistry》（IF：4.5）在线发表题为：Development of an adenosine deaminase-resistant cordycepin

2025年5月，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所董文飞团队在期刊《Bioorganic Chemistry》（IF：4.5）在线发表题为：Development of an adenosine deaminase-resistant cordycepin prodrug activated by Pseudomonas carboxypeptidase G2 的高水平研究论文。

导读

癌症是个让人头疼的问题，尤其是那些对传统治疗不太敏感的肿瘤细胞，就像是顽固的“小怪兽”，让医生和患者都很无奈。

而一种叫虫草素的天然化合物，就像是个潜在的“抗癌小能手”，它在实验室里表现出了不错的抗癌能力。不过，虫草素有个小缺点，它在体内很容易被一种叫腺苷脱氨酶（ADA）的酶分解，这样一来，它的抗癌效果就大打折扣了。

为了解决这个问题，科学家们想了个聪明的办法。他们设计了一种“保护罩”，把虫草素的某个部分“藏”起来，这样ADA就没办法轻易找到并分解它了。这种经过改造的虫草素，就像是穿上了“隐身衣”，能够在体内更稳定地存在，直到被一种特定的酶激活，释放出有抗癌效果的虫草素。这种特定的酶叫假单胞菌羧肽酶G2（CPG2），它可以在肿瘤局部被精准地释放出来，从而让虫草素在肿瘤细胞附近发挥作用，减少对正常细胞的伤害。

所以，本研究就是围绕这种新型的虫草素前药展开的，目的是看看它在抗癌治疗中到底有多大的潜力，能不能成为我们对抗癌症的新武器。

技术方法

在这项研究中，科学家们利用类器官来模拟真实肿瘤的环境，以便更准确地评估新型虫草素前药的抗癌效果。他们从乳腺癌患者的肿瘤组织中提取细胞，培养出三维的类器官模型。这些类器官就像是“迷你肿瘤”，能够保留原始肿瘤的复杂结构和功能。

研究人员将类器官暴露在不同浓度的虫草素、前药以及激活酶CPG2中，观察它们对类器官生长和细胞死亡的影响。

结果显示，经过CPG2激活的前药能够显著抑制类器官的生长，并增加细胞死亡率，这表明这种前药在模拟真实肿瘤的环境中具有良好的抗癌效果。

图文概要

使用了乳腺癌患者的肿瘤组织来培养类器官，这些类器官就像是“迷你肿瘤”，能够模拟真实肿瘤的生长和反应。研究人员将这些类器官分别暴露在虫草素、前药、CPG2激活的前药以及空白对照中，观察它们对肿瘤细胞的影响。

图1.（A）用虫草素（50μM）、CPG2（1μM））、前药（50μM和CPG2与前药在37°C下处理48小时）处理的类器官明场形态变化。（B）经过指定处理的类器官的相对面积归一化为对照。

结果显示，经过CPG2激活的前药能够显著抑制类器官的生长，其效果与直接使用虫草素相当。具体来说，经过48小时的处理后，类器官的面积减少了约33%。此外，通过Calcein-AM/PI荧光染色实验，研究人员发现，经过CPG2激活的前药处理的类器官中，细胞死亡的数量显著增加，这进一步证实了前药的抗癌效果。