Drugs from the deep: marine natural products as drug candidates[J]. Drug Discovery Today, 2003, 8(12):536-544.

DOI：10.1016/S1359-6446(03)02713-2

來自深海的藥物：作為候選藥物的海洋天然產(chǎn)品

Burkhard Haefner

近年來绷杜，海洋天然產(chǎn)物生物勘探產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量的候選藥物措拇。這些分子中的大多數(shù)仍處于臨床前或早期臨床開發(fā)階段鸽捻，但有些已經(jīng)上市，如阿糖胞苷，或預(yù)計(jì)很快就會(huì)獲得批準(zhǔn)，如ET743(YondelisTM)豫缨。對(duì)海洋天然產(chǎn)品生態(tài)學(xué)的研究表明，其中許多化合物起到化學(xué)武器的作用端朵，并已演變?yōu)槭褂盟鼈兊暮Ｑ笊锏墨C物好芭、捕食者或競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的生理過程的高度有效的抑制劑。從海洋無脊椎動(dòng)物中分離出的一些天然產(chǎn)物已被證明或懷疑是微生物來源的冲呢，現(xiàn)在人們認(rèn)為大多數(shù)這類分子都是這樣的舍败。海洋微生物，其巨大的遺傳和生物化學(xué)多樣性才剛剛開始受到重視，看起來很可能成為發(fā)現(xiàn)更有效藥物的新化學(xué)實(shí)體的豐富來源邻薯。

地球70%以上的表面被海洋覆蓋裙戏，地球上的生命起源于海洋。專家估計(jì)厕诡，在某些海洋生態(tài)系統(tǒng)中累榜，如珊瑚礁或深海海底，生物多樣性高于熱帶雨林灵嫌。許多海洋生物身體柔軟壹罚，生活方式久坐，需要化學(xué)防御手段寿羞。因此猖凛，它們已經(jīng)進(jìn)化出合成有毒化合物或從動(dòng)物微器官中獲得有毒化合物的能力。這些化合物幫助它們威懾捕食者绪穆，阻止競(jìng)爭(zhēng)者或使獵物癱瘓辨泳。到目前為止，對(duì)微生物的生物多樣性的研究還很有限玖院。這種多樣性被認(rèn)為會(huì)導(dǎo)致由微生物群和微生物群合成的次生代謝物具有同樣高的多樣性(參見http://archive.bmn.com/supp/ddt/ddt_marine.pdf)菠红。

釋放到水中的天然產(chǎn)物被迅速稀釋，因此司恳，需要有很強(qiáng)的威力才能產(chǎn)生任何效果途乃。因此绍傲，由于整個(gè)海洋具有巨大的生物多樣性扔傅，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，海洋中存在著大量的天然產(chǎn)品和新的化學(xué)實(shí)體烫饼，它們的生物活性可能有助于尋找更有效和更特異的藥物來治療許多人類疾病[1,2]猎塞。

靶向離子通道的分子

錐螺毒力強(qiáng)，可作為配體或電壓門控離子通道和G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)的選擇性肽拮抗劑或激動(dòng)劑杠纵。煙堿型乙酰膽堿受體(NAChR)[3,4]可被α-和αA-芋螺毒素競(jìng)爭(zhēng)性抑制荠耽，而ψ-芋螺毒素對(duì)該受體家族具有非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。σ-芋螺毒素拮抗相關(guān)的5-HT3(5-羥色胺受體)比藻，而芋螺毒素是加壓素受體的激動(dòng)劑铝量，是GPCR家族中的一個(gè)家族；ω-芋螺毒素是鈣通道阻滯劑银亲，κ-芋螺毒素是鉀通道阻滯劑慢叨，μ-以及μO-芋螺毒素是鈉通道阻滯劑，僅舉幾個(gè)例子务蝠。這些對(duì)人類具有潛在致命性的毒素的高效性拍谐，在未來可能會(huì)被藥劑學(xué)家轉(zhuǎn)化為我們的優(yōu)勢(shì)，他們一直在研究它們作為麻醉劑、鎮(zhèn)痛劑或治療癲癇轩拨、心血管疾病和精神障礙等疾病的藥物的潛在用途践瓷。100多項(xiàng)專利和專利申請(qǐng)反映了人們對(duì)這些分子的濃厚商業(yè)興趣，這些專利和專利申請(qǐng)的標(biāo)題中有“芋螺毒素”一詞(有關(guān)更多詳細(xì)信息亡蓉，請(qǐng)參閱esp@cenet全球數(shù)據(jù)庫晕翠；http://www.espacenet.com).。現(xiàn)有的芋螺毒素文庫被認(rèn)為包含50寸宵，000多個(gè)不同的分子崖面。芋螺毒素商業(yè)化領(lǐng)域的主要參與者是Cognetix、Neurex梯影、AMRAD和Xenome巫员。齊康肽(Ziconotide)，以前被稱為CI1009或SNX111甲棍，是ω-芋螺毒素MviIA的合成形式简识，是一種神經(jīng)元特異性的N型鈣通道阻滯劑，也是第一種獲得FDA(美國(guó)食品和藥物管理局)批準(zhǔn)函的芋螺毒素藥物(參考http://www.iddb3.com上的研究藥物數(shù)據(jù)庫)[5]感猛。齊康肽是Neurex公司開發(fā)的一種治療慢性疼痛的藥物七扰。與正常形態(tài)不同，它不會(huì)導(dǎo)致耐受性陪白、便秘或呼吸抑制颈走。另一種ω-芋螺毒素AM336AM336正在AMRAD的臨床開發(fā)中，用于治療嚴(yán)重的嗎啡抵抗性疼痛咱士。研究發(fā)現(xiàn)立由，這種分子對(duì)N型鈣通道的選擇性是齊諾肽的100倍，對(duì)P/Q型鈣通道的選擇性更強(qiáng)序厉，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的不良影響也更小锐膜，這表明它可能比齊諾肽更可取[參考http://www.prous.com上的公共科學(xué)]

GTS21，3-(2弛房，4-二甲氧基芐叉)-花椒堿道盏，是泰豪公司(Taiho)臨床開發(fā)用于治療阿爾茨海默病和精神分裂癥的選擇性α-7nAChR部分激動(dòng)劑。GTS21是從乳花兩孢線蟲(Amphiporus Lactiflreus)中分離到的文捶。該化合物可改善基底大核(NBM)損毀大鼠被動(dòng)回避模型和老年大鼠主動(dòng)回避模型的學(xué)習(xí)成績(jī)和記憶保持能力荷逞。它還能減少Nb損傷大鼠的新皮質(zhì)細(xì)胞丟失和神經(jīng)細(xì)胞(http://www.iddb3.com；http://www.prous.com)培養(yǎng)中β-淀粉樣蛋白或谷氨酸誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡粹排。

靶向酶的化合物

蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶抑制劑

苔蘚動(dòng)物是固著動(dòng)物种远，其生活方式與珊瑚非常相似，但由于它們獨(dú)特的身體規(guī)劃恨搓，它們構(gòu)成了自己的一個(gè)門院促。一種特殊的苔蘚動(dòng)物筏养，總合草苔蟲(Bugula neritina)，是目前正在進(jìn)行癌癥臨床試驗(yàn)的一種名為苔蘚抑素的蛋白激酶C(PKC)抑制劑家族的來源常拓。苔蘚抑素-1(Bryostatin-1)已經(jīng)被FDA(美國(guó)食品和藥物管理局)授予孤兒藥物地位渐溶，并被指定為歐洲與紫杉醇聯(lián)合治療食道癌的孤兒藥物[6,7]。

苔蘚抑素(Bryostatins)是以苔蘚吡喃環(huán)系為基礎(chǔ)的復(fù)雜聚酮類化合物弄抬。自1968年以來茎辐，人們一直在研究它們的細(xì)胞活性和治療潛力。20世紀(jì)80年代掂恕，George Pettit首次分離和測(cè)定了一種苔蘚抑素的結(jié)構(gòu)拖陆。苔蘚抑素抑制PKC家族的蛋白絲氨酸/蘇氨酸激酶，具有抗腫瘤活性懊亡。嚴(yán)格地說依啰，苔蘚他汀類藥物不是PKC的抑制劑，而是PKC的激活劑店枣。然而速警，與12-O-十四酰佛波醇13-乙酸酯(TPA)相比，苔蘚抑素誘導(dǎo)的蛋白激酶在蛋白水解過程中的下調(diào)更為有效和迅速鸯两。由于這些大環(huán)內(nèi)酯類化合物與某些細(xì)菌的次生代謝產(chǎn)物相似闷旧，長(zhǎng)期以來人們一直懷疑苔蘚他汀類藥物實(shí)際上是由共生菌合成的【疲看起來共生菌“有鋸齒假絲酵母菌(Candidatus?Endobugula sertula)”忙灼，一種迄今未培養(yǎng)的γ-變形桿菌，才是苔蘚抑素-1的真正來源[8]钝侠。這種細(xì)菌的發(fā)酵將解決目前存在的苔蘚抑素-1的供應(yīng)問題该园，直到不久前，苔蘚抑素-1還必須從海洋中收獲的網(wǎng)狀芽孢桿菌(B.neritina)中提取机错。例如爬范，受雇于國(guó)家癌癥研究所(National Cancer Institute)的潛水員花了兩年時(shí)間在加州南部海岸收集了17噸這種微生物父腕，那里是這種微生物最豐富的地方弱匪。然而，CAL海洋生物公司(CalBioMarine)最近已經(jīng)能夠建立苔蘚蟲的水產(chǎn)養(yǎng)殖璧亮。苔蘚他汀類藥物的全合成也取得了進(jìn)展萧诫。目前已經(jīng)合成了苔蘚抑素-2(Bryostatin-2)、苔蘚抑素-3(Bryostatin-3)和苔蘚抑素-7(Bryostatin-7)枝嘶，但尚未合成最具商業(yè)價(jià)值的苔蘚抑素-1[9-11]帘饶。

由于該分子的治療潛力，苔蘚抑素-1類似物的產(chǎn)生是一個(gè)深入研究的領(lǐng)域群扶。斯坦福大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)合成了一系列這樣的類似物及刻，其中一些對(duì)腫瘤細(xì)胞株的效力要強(qiáng)兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)镀裤。橙皮菌素-1(Neristin-1)是在亞利桑那州立大學(xué)癌癥研究所(Arizona State University Cancer Research Institute)獲得的一種具有生物活性但結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的苔蘚抑素-1生物合成前體。

從海洋無脊椎動(dòng)物中分離出的抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的化合物(CDK)的篩選導(dǎo)致了膜二胺的發(fā)現(xiàn)缴饭，它是蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶糖原合成酶激酶3β(serine/threonine kinases glycogen synthase kinase 3β)暑劝、細(xì)胞周期蛋白激酶1(CDK1)、細(xì)胞周期蛋白激酶2(CDK2)颗搂、細(xì)胞周期蛋白激酶5(CDK5)担猛、酪蛋白激酶1(casein kinase 1)和絲裂原活化蛋白激酶-1(mitogen-activated protein kinase kinase-1)的有效抑制劑(IC50=10-40 nM)[12,13]。膜生物堿(Hymenialdisine)是一種海綿生物堿丢氢，以膜生物堿(Hymeniacidon Aldis)命名傅联。該化合物在體外抑制人微管相關(guān)蛋白tau的磷酸化，該蛋白與阿爾茨海默病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)疚察，并在表達(dá)該蛋白的Sf9細(xì)胞中表達(dá)該蛋白蒸走。此外，該分子減少了人類細(xì)胞中白細(xì)胞介素-8(interleukin-8)和前列腺素E2(prostaglandin?E2)的產(chǎn)生貌嫡，表明它可能具有抗炎活性[14,15]载碌。

偽枝藻素(Scytonmin)是一種蛋白質(zhì)絲氨酸/蘇氨酸激酶抑制劑，被稱為海洋天然產(chǎn)物[16]衅枫，但該分子實(shí)際上是從藍(lán)藻(Stigonema sp.)中分離出來的嫁艇，用于結(jié)構(gòu)分析和藥理學(xué)表征。收集自俄勒岡州沃爾多湖弦撩。該化合物是一種黃綠色的紫外線防曬色素步咪，存在于不同屬的水生和陸生藍(lán)藻的胞外鞘中。如圖1(海洋天然產(chǎn)物蛋白激酶抑制劑及發(fā)菜二酮與PS1145的相似性)所示益楼，它具有獨(dú)特的對(duì)稱二聚環(huán)結(jié)構(gòu)猾漫，該單體亞基與發(fā)菜二酮A(Nostodione A)密切相關(guān)，后者是陸生藍(lán)綠藻念珠藻(Nostoc commune)的一種有絲分裂紡錘體毒素感凤。偽枝藻素被發(fā)現(xiàn)抑制人保羅樣激酶(Polo-like kinase悯周，PLK)(IC50=2μM)，該激酶在調(diào)節(jié)有絲分裂紡錘體的形成以及其他參與細(xì)胞周期控制的激酶陪竿，包括檢測(cè)點(diǎn)激酶1(checkpoint kinase 1禽翼，Chk1)和CDK1，具有相似的效力族跛。此外闰挡，該化合物還能抑制體外培養(yǎng)的人成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，并能減少TPA誘導(dǎo)的急性心肌梗死礁哄，且與ADM局部用藥相似长酗。在這方面，有趣的是注意到諾司二酮A和鐮刀菌素單體顯示出驚人的總體結(jié)構(gòu)類似于PS1145桐绒，一種抗炎藥物靶向IκB激酶的抑制劑夺脾。有人認(rèn)為之拨，鐮刀菌素可能為開發(fā)蛋白激酶抑制劑作為抗增殖和抗炎藥物提供了一種新的藥效團(tuán)[17]。

蛋白酪氨酸激酶抑制劑

海洋生物也是幾種蛋白酪氨酸激酶抑制劑的來源咧叭。阿羅普利-1(Aeroplysinin-1)是從海綿氣斑輪澡(Verongia aerophoba)中提取的一種溴化酪氨酸代謝物敦锌，已被發(fā)現(xiàn)能抑制純化的表皮生長(zhǎng)因子(EGF)受體蛋白酪氨酸激酶活性，阻斷EGF刺激的癌細(xì)胞增殖佳簸，在高納摩爾濃度下誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡乙墙，并在體內(nèi)抑制血管生成[18,20]。從沖繩海綿甜菜夜蛾(Xestospongia exigua)中分離出的聚酮三氫醌也被證明能抑制EGF受體的蛋白酪氨酸激酶活性以及病毒癌基因產(chǎn)物v-Src的蛋白酪氨酸激酶活性[21]生均。所需濃度在低微摩爾范圍內(nèi)听想。從頭孢菌屬海綿中提取的硫酸化類固醇衍生物三硫酸酯，據(jù)報(bào)道在這些濃度下也是一種v-Src抑制劑[22]马胧。褐藻棕葉藻(Stypopodium zonale)產(chǎn)生苯乙烯醌酸汉买，海產(chǎn)真菌海蓬子殼二孢(Asochyta salicornia)產(chǎn)生草酰吡咯烷酮A(Ascosalipyrrolidinone A)，這兩種新的Src家族蛋白酪氨酸激酶Lck抑制劑[23,24]佩脊。

磷脂酶A2抑制劑

在人類中蛙粘，分泌型IIA磷脂酶A2(PLA2)通過產(chǎn)生前列腺素和白三烯的前體花生四烯酸參與多種炎癥性疾病的發(fā)病。因此威彰，分泌型PLA2被認(rèn)為是開發(fā)抗炎藥物的一個(gè)有前途的靶點(diǎn)出牧，并且已經(jīng)有相當(dāng)多的研究努力集中在這個(gè)酶家族上[25,26]。

第一個(gè)天然的海洋人類滑膜PLA2抑制劑歇盼，如圖2(海洋天然產(chǎn)物PLA2抑制劑)所示舔痕，七萜甘露內(nèi)酯(IC50=3.9μM)是從帕勞海綿變異絲瓜中分離出來的，并被發(fā)現(xiàn)具有鎮(zhèn)痛和抗炎活性[27]豹缀。Allergan將這種化合物帶入I期臨床試驗(yàn)伯复，但后來停止了開發(fā)。其他的海綿萜類PLA2抑制劑有來自于海綿多變鳶尾藻(Ircinia variabilis)的七萜可變倍半萜(sesterterpenes variabilin)邢笙、來自于海綿體片吸蟲(Fasciospongia cavernosa)的仙人掌內(nèi)酯B(cacospongionolide B)啸如、來自于黑海綿(Petrospongia nigra)的石油皂甙M(Petrosaspongiolide M)，以及西沙掘海綿(Dysidea sp.)的倍半萜牛肝醌(sesquiterpene bolinaquinone)氮惯《ｖǎ可變阿比林(Variablin)在體外對(duì)人滑膜PLA2有抑制作用(IC50=6.9μM)，但對(duì)5-脂氧合酶(5-lipoxygenase )或環(huán)氧合酶1與環(huán)氧合酶2(cyclooxygenases 1＆2)無抑制作用[28]筐骇。這些倍半萜對(duì)人中性粒細(xì)胞脫顆粒(human neutrophil degranulation)债鸡、超氧化物生成(superoxide generation)江滨、白三烯B4(LTB4)生成(可變阿比林)铛纬、TPA誘導(dǎo)的小鼠耳腫脹(TPA-induced ear oedema )(外用可變阿比林，牛肝喹酮)唬滑、角叉菜膠致小鼠足跖腫脹(carrageenaninduced paw oedema)(可變阿比林告唆，石油酸膨脹內(nèi)酯M和蛇床子醌)均有抑制作用[29-32]棺弊。

已知的抗炎海綿PLA2抑制劑是以從仙人掌類米勒海綿(Cacospongia mollior)中分離出的以Scaradial(SLD)命名的七萜類標(biāo)尺烷類化合物[33]，以及同樣具有鎮(zhèn)痛特性并用作某些護(hù)膚品添加劑的假蝶呤類二萜-戊糖苷類化合物擒悬。這個(gè)家族中有一種化合物模她，半合成的甲氧蝶呤(OAS1000)，已經(jīng)進(jìn)入促進(jìn)傷口愈合的臨床開發(fā)懂牧。OAS1000在動(dòng)物模型中也顯示出抗炎活性侈净，這被認(rèn)為是由于它抑制了中性粒細(xì)胞中LTB4的合成。

微管干擾劑

腫瘤對(duì)微管穩(wěn)定紫杉烷的抗藥性的發(fā)展促使人們尋找新的微管干擾劑僧凤，希望找到一種方法來規(guī)避這個(gè)問題畜侦。海洋生物產(chǎn)生的此類化合物數(shù)量最多[34]：

1、盤皮酰亞胺(discodermolide)躯保，一種聚酮旋膳，從海綿盤皮病(Discodermia dissolute)溶出物中提純而成；

2途事、軟珊瑚醇(eleutherobin)验懊，從軟珊瑚(Eleutherobia sp.)中分離得到一種二萜化合物；

3尸变、肉球菌素(sarcodictyins)义图，二萜類，來自地中海珊瑚(Sarcodictyon roseum)召烂；

4歌溉、海兔毒素(dolastatins)，一種含有獨(dú)特氨基酸的短肽骑晶，來自海兔(Dolabella aurcuraria)[35]痛垛，一種裸分支蝸牛，后來來自海洋藍(lán)藻[36]桶蛔；

5匙头、大田軟海綿素(halichondrin B)，如圖3(來自海洋來源的微管干擾劑仔雷。 在以前的藥物發(fā)現(xiàn)Toda中顯示了去胚層內(nèi)酯蹂析、線狀醇苷、結(jié)節(jié)性醇苷碟婆、月桂酰胺和異多利胺的結(jié)構(gòu)[34])所示电抚，大田軟海綿(Halichondria okadai)中的聚醚大環(huán)內(nèi)酯類化合物[37]；

6竖共、萊利霉素(laulimalides)與異萊利霉素(isolaulimalide)蝙叛，從雞冠果霉菌屬海綿(Cacospongia Mycofijiensis)中分離得到，為十八元大環(huán)內(nèi)酯類化合物[38]公给；

7借帘、佩洛魯西德A(peloruside A)蜘渣，與苔蘚抑素1(Bryostatin-1)同源，來源于山海綿(Mycale sp.)[39]肺然；

8蔫缸、半甾體蛋白(hemiasterlins),從奧萊塔海綿(Auletta sp.)和管藻(Sihonochalina sp.)中分離到三肽類化合物[40]；

9际起、維替維胺(vitilevuamide)拾碌，如圖3所示，是一種雙環(huán)海洋多肽街望，來源于葫蘆海鞘(Didemnum cuculiferum)和多突海鞘(Polysyncraton litostroum)[41]倦沧。

所有這些化合物都被報(bào)道具有一般的細(xì)胞毒活性和體外殺傷癌細(xì)胞的活性，但到目前為止只有海兔毒素10＆15類似物(Dolastatin10＆15?analogues)ILX651和西馬多丁(cemadotin)它匕、盤皮酰亞胺和半甾體蛋白類似物(discodermolidehemiasterlins?analogues)HTI286已經(jīng)進(jìn)入臨床開發(fā)展融。衛(wèi)材(中國(guó)藥業(yè)有限公司)的大田軟海綿素B類似物(Halichondrin B analogues)正處于臨床前開發(fā)階段≡ゼ恚抗癌藥物發(fā)現(xiàn)的研究人員對(duì)萊利霉素和盤皮酰亞胺特別感興趣告希，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)被證明在過度表達(dá)多藥耐藥P-糖蛋白的細(xì)胞中保持活性[38,42]。

DNA相互作用

幾種已有的抗癌藥物是DNA相互作用劑烧给。這些化合物燕偶，包括鉑類藥物順鉑和卡鉑，具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒活性础嫡，但與正常細(xì)胞相比指么，它們也顯示出完全缺乏癌癥特異性。因此榴鼎，DNA是否可以成為開發(fā)更特異的第二代抗癌藥物的合適靶點(diǎn)的問題已經(jīng)提出[43]伯诬。如圖4( ET743及其合成類似物PT650)所示，對(duì)DNA仍然是一個(gè)值得瞄準(zhǔn)的目標(biāo)的觀點(diǎn)的支持來自于海洋天然產(chǎn)品ET743的臨床試驗(yàn)(Yondelis?)巫财；有關(guān)結(jié)果的摘要盗似，請(qǐng)參閱PharmaMar Fact?Sheets(http://www.pharmamar.es/en/prosci/facts_001.cfm)。ET743是1988年由肯尼斯·萊因哈特在伊利諾伊大學(xué)厄巴納香檳分校的研究小組鑒定的一系列衣酸鹽類抗腫瘤化合物之一[44]平项，并于1994年授權(quán)給PharmaMar公司赫舒。這些胞外殺菌素是以分離它們的叢生海鞘(Eteinascidia turbinata)命名的，在細(xì)胞毒性篩選中不是唯一一類具有DNA-in活性的胞外殺菌素(ECteinascidia Turbinata)闽瓢。其他的還包括德西汀(dercitin)接癌，一種從Derctus屬海綿中分離出來的吖啶生物堿[45]；托普森汀(topsentins)扣讼，一類海綿派生的雙吲哚生物堿[46]缺猛，但到目前為止，ET743是唯一進(jìn)入臨床開發(fā)的化合物。

ET743是由三個(gè)四氫異喹啉環(huán)組成的異喹啉化合物枯夜。1996年弯汰，哈佛大學(xué)埃利亞斯·科里團(tuán)隊(duì)的大衛(wèi)·金完成了該分子的第一次完全合成艰山。由于其極強(qiáng)的效力(抑制敏感的人類腫瘤細(xì)胞系生長(zhǎng)的微微摩爾至低納米摩爾的IC50值)湖雹，即使需要捕獲超過半噸的海鞘才能獲得1克化合物，提取該藥物仍是獲得足夠數(shù)量用于臨床試驗(yàn)的可行策略[47]曙搬。然而摔吏，由熒光假單胞菌發(fā)酵獲得的抗生素黃曲霉素B(Safracin B)開始的半合成工藝已經(jīng)在PharmaMar公司開發(fā)出來，并成功地用于合成足夠數(shù)量的ET743纵装，以供進(jìn)一步的商業(yè)開發(fā)[48]征讲。Corey和他的學(xué)生Eduardo Martinez設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更容易合成橡娄、更穩(wěn)定的ET743類似物诗箍，如圖4所示，名為鄰苯二甲酸西丁(PT650)挽唉。PT650和ET743在耐拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑喜樹堿和依托泊苷的細(xì)胞系中顯示出不減的效力[49]滤祖。

結(jié)構(gòu)模擬表明，ET743的兩個(gè)四氫異喹啉環(huán)與DNA的小樹林結(jié)合瓶籽，導(dǎo)致DNA與鳥嘌呤殘基的加合物形成[50]匠童。ET743與小槽的結(jié)合導(dǎo)致DNA向大槽彎曲，誘導(dǎo)似乎是ET743獨(dú)有的構(gòu)象變化塑顺。據(jù)預(yù)測(cè)汤求，突出的第三環(huán)將與迄今未知的DNA結(jié)合蛋白相互作用，這些蛋白被認(rèn)為是該化合物的藥效學(xué)特性的原因严拒。ET743可延長(zhǎng)G2/M細(xì)胞周期阻滯時(shí)間扬绪，抑制HSP70和p21等基因的轉(zhuǎn)錄，但對(duì)基礎(chǔ)基因表達(dá)影響不大裤唠。此外勒奇，ET743在聯(lián)合給藥時(shí)可以通過抑制多藥耐藥mdr1基因的表達(dá)來增強(qiáng)其他化療藥物的活性[53]。處于細(xì)胞周期G1期的細(xì)胞巧骚，尤其是這些軟組織肉瘤細(xì)胞赊颠，對(duì)ET743誘導(dǎo)的細(xì)胞殺傷非常敏感。其他對(duì)ET743表現(xiàn)出敏感性的癌細(xì)胞是來自乳腺劈彪、腎竣蹦、肺、卵巢和前列腺腫瘤以及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和黑色素瘤的細(xì)胞系和異種移植瘤[54]沧奴。ET743的細(xì)胞毒性作用完全依賴于處理細(xì)胞中功能性轉(zhuǎn)錄偶聯(lián)核苷酸切除修復(fù)(TC-NER)的存在痘括，但與野生型p53腫瘤抑制蛋白的功能無關(guān)[55]。因此，干擾DNA修復(fù)途徑被認(rèn)為是ET743獨(dú)特作用模式的核心纲菌。TC-NER的缺失使癌細(xì)胞對(duì)順鉑極為敏感[56]挠日。這種效應(yīng)可能會(huì)為聯(lián)合化療開辟新的途徑，因?yàn)橥ㄟ^與順鉑同時(shí)治療來阻止ET743耐藥腫瘤細(xì)胞群的生長(zhǎng)應(yīng)該是可行的翰舌。這一方法目前正由PharmaMar公司在一期臨床試驗(yàn)中進(jìn)行測(cè)試嚣潜。ET743還被發(fā)現(xiàn)與阿霉素或紫杉醇在軟組織肉瘤細(xì)胞系中具有協(xié)同作用，提示該藥與蒽環(huán)類或紫杉烷類藥物聯(lián)合使用也可增加療效[57]椅贱。

ET743已經(jīng)完成了軟組織肉瘤的臨床試驗(yàn)懂算，目前正在歐洲接受治療這種類型癌癥的監(jiān)管審查，2001年庇麦，它獲得了歐洲藥品評(píng)估機(jī)構(gòu)(European Agency For The Evalual Products Of Medicinal Products)的孤兒藥物產(chǎn)品稱號(hào)计技。同年，PharmaMar的母公司Zeltia宣布與強(qiáng)生公司的子公司Ortho Biotech達(dá)成許可協(xié)議山橄，開發(fā)和營(yíng)銷ET743垮媒。會(huì)議同意了一項(xiàng)全面的發(fā)展計(jì)劃，以研究ET743用于治療其他形式癌癥的潛在用途。到目前為止，卵巢癌和乳腺癌的II期臨床試驗(yàn)已經(jīng)公布了有希望的結(jié)果惠爽。ET743治療子宮內(nèi)膜癌和非小細(xì)胞肺癌的療效也在進(jìn)行II期試驗(yàn)。到目前為止入桂，已有1600多名患者接受了ET743的治療[58]。

臨床開發(fā)中的其他海洋天然產(chǎn)物候選藥物

APL(dehydidemnin B驳阎，Aplidin?)是一種來源于白念珠菌的環(huán)狀脫脂肽抗愁，是萊因哈特等人發(fā)現(xiàn)的另一種被囊狀海洋天然產(chǎn)物，并獲得了PharmaMar公司的許可呵晚。由于氧化應(yīng)激的誘導(dǎo)和蛋白激酶Jun N末端激酶蜘腌、p38應(yīng)激激活蛋白激酶、EGF受體和Src的持續(xù)激活饵隙，該化合物觸發(fā)了凋亡過程的快速和持久的激活[59,60]撮珠。目前，已有200多名患者在癌癥的I期臨床試驗(yàn)中接受了APL的治療金矛。

卡哈萊德F(Kahalalide F)是PharmaMar公司臨床開發(fā)中的第三種海洋天然產(chǎn)物抗癌藥物候選藥物[61]芯急。這種環(huán)狀脫脂肽是從海獺(Elysia rufescens)中分離出來的，但很可能來自它的綠藻飼料(Bryopsis sp.)驶俊。該化合物顯示出抗腫瘤活性娶耍，可能是通過干擾前列腺、結(jié)直腸和肺癌細(xì)胞系的溶酶體功能饼酿，以及肺癌和乳腺癌的動(dòng)物模型榕酒。它目前正處于前列腺癌和其他實(shí)體腫瘤的I期試驗(yàn)中胚膊。

麒麟啤酒廠正在開發(fā)KRN7000，這是一種從瓊脂蛋白-9b中提取的新型α-半乳糖神經(jīng)酰胺想鹰，而后者又是從毛毛長(zhǎng)春花菌中分離出來的紊婉，用于潛在的癌癥和其他疾病的治療[62]。KRN7000可能通過增強(qiáng)抗原提呈細(xì)胞功能而具有免疫刺激和抗腫瘤活性辑舷。我們的固體瘤Ⅰ期臨床試驗(yàn)沒有藥物相關(guān)毒性喻犁，沒有蓄積或飽和跡象，至少在部分患者中干擾素-γ惩妇、白細(xì)胞介素-4株汉、白細(xì)胞介素-12和粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子水平以及自然殺傷細(xì)胞活性升高筐乳。

乳酸角鯊胺是一種來自角鯊(Squalus acanthias)的新型抗血管生成氨基類固醇歌殃，目前正在Genaera公司進(jìn)行卵巢和非小細(xì)胞肺癌的II期臨床試驗(yàn)，并被FDA授予治療卵巢癌的孤兒藥物地位蝙云。報(bào)告的客觀應(yīng)答率在一個(gè)或多個(gè)周期的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療中約為30%氓皱。該化合物被認(rèn)為是通過隔離鈣調(diào)蛋白發(fā)揮作用[63]，從而抑制調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)pH的鈉/質(zhì)子逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白勃刨，從而減少內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞增殖波材。

IPL512602是從孔田巖海綿(Petrosia contignata)中分離出來的類固醇干酪甾醇(contignasterol)的合成類似物[64]，作為一種治療哮喘的抑制白細(xì)胞的抗炎藥物正在進(jìn)行II期臨床試驗(yàn)身隐。

LAF389是一種合成更容易廷区、水溶性更強(qiáng)的苯酰胺B的合成類似物，苯酰胺B是一種從茉莉海綿(Jaspis digonoxea)中衍生出來的雜環(huán)氨基酸衍生物[65]贾铝。LAF389通過抑制蛋氨酸氨基肽酶誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯隙轻。

海洋天然產(chǎn)物在藥物開發(fā)中前景看好嗎？

最近有人爭(zhēng)辯說垢揩，生物多樣性勘探?jīng)]有必要玖绿，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)多樣性沒有功能多樣性那么重要，因?yàn)槿魏谓o定生物靶標(biāo)的有效天然抑制劑幾乎都可以在家門口找到叁巨，它們的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人類基因組編碼的所有潛在藥物靶標(biāo)的數(shù)量[66]斑匪。然而，在藥物發(fā)現(xiàn)過程中锋勺，人們經(jīng)常觀察到蚀瘸，在體外產(chǎn)生最有效抑制劑的某一系列化合物在體內(nèi)并不是理想的候選藥物。此外庶橱，很可能對(duì)于每一種真正進(jìn)入市場(chǎng)的化合物贮勃，都可以在化學(xué)圖書館或數(shù)量更多、種類更多的天然產(chǎn)品中找到化學(xué)成分獨(dú)特悬包、生物利用度更高衙猪、副作用更少的更好的藥物。美國(guó)國(guó)家癌癥研究所(National Cancer Institute)[67]的天然產(chǎn)物研究人員戈登·克拉格(Gordon Cragg)和大衛(wèi)·紐曼(David Newman)在回復(fù)中指出了這一點(diǎn)，文章的作者對(duì)此的回應(yīng)是垫释，除其他外丝格，“…世界上的海洋可能擁有最大的生物多樣性…但是…。難道不能爭(zhēng)辯說棵譬，土地显蝌，人類進(jìn)化的自然環(huán)境，更有可能含有具有相關(guān)作用機(jī)制的化合物嗎订咸？”[68]這個(gè)論點(diǎn)沒有考慮到真核細(xì)胞的分子生理學(xué)是在我們?cè)缙诘暮Ｑ笞嫦戎羞M(jìn)化出來的曼尊，而且它是一種新藥所針對(duì)的高度保守的分子機(jī)制。然而脏嚷，這篇文章的作者認(rèn)為骆撇，并不總是需要去很遠(yuǎn)的、充滿異國(guó)情調(diào)的地方去尋找特定的天然產(chǎn)品父叙，這一觀點(diǎn)是公平的神郊，例如考慮到西頓明(Sytonmin)的情況。此外趾唱，制藥公司不必對(duì)天然產(chǎn)品進(jìn)行生物勘探涌乳，無論是海洋產(chǎn)品還是陸地產(chǎn)品，都可以從自然界中存在的具有藥理意義的小分子的多樣性中受益甜癞。他們可能只是使用已發(fā)表化合物的結(jié)構(gòu)支架作為模板[69]夕晓，在他們自己的化學(xué)文庫中識(shí)別類似的分子，他們可以將其用作化學(xué)修飾的起點(diǎn)悠咱，例如蒸辆，開發(fā)阿昔洛韋就是這樣做的。

如表1(海洋天然產(chǎn)物及衍生物在臨床開發(fā)中的應(yīng)用)所示乔煞，隨著三種來自深海的藥物吁朦，頭孢菌素、阿糖胞苷(Ara-C)和阿糖胞苷(Ara-A)已經(jīng)在市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟渡贾，在過去兩年中給予苔蘚抑素-1逗宜，角鯊胺和ET743孤兒藥物地位，以及十多種另外的海洋化合物或衍生物目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)空骚，海洋天然產(chǎn)物在藥物開發(fā)方面是否會(huì)有很好的前景纺讲，這個(gè)問題的答案看起來很可能會(huì)說贊成。鑒于海洋生物天然產(chǎn)物生物勘探最近才開始囤屹，但已經(jīng)產(chǎn)生了數(shù)千種新分子熬甚，深海生物多樣性研究仍處于初級(jí)階段，勘探深淵的負(fù)擔(dān)得起的技術(shù)目前正在開發(fā)中肋坚，而且海洋中的物種總數(shù)乡括，因此很可能是生化多樣性高于陸地肃廓，因此有充分的理由相信，上述藥物的批準(zhǔn)只會(huì)是更多海洋天然產(chǎn)物或從它們衍生的化合物進(jìn)入我們的藥房的開始诲泌，以改善藥物的質(zhì)量盲赊。

感謝

我要感謝比利時(shí)強(qiáng)生制藥研發(fā)公司炎癥疾病部主任Jean van Wauwe、Centocor公司的Mark DeWitte和美國(guó)強(qiáng)生制藥研發(fā)公司的Lars-Axel Sternas對(duì)手稿進(jìn)行了批判性閱讀敷扫，感謝PharmaMar公司進(jìn)行更正哀蘑，感謝荷蘭索爾維制藥公司的Martin Tulp就生物多樣性勘探的價(jià)值進(jìn)行了熱烈的討論。