美科学家设计出只杀癌细胞的智能导弹

美科学家设计出只杀癌细胞的智能导弹

美国科学家设计出一种“智能导弹”药物分子，能杀死癌细胞而不损害健康组织，用它治疗前列腺癌和乳腺癌的动物实验已经取得成功。

据美国《科学》杂志网站２４日报道，这种“智能导弹”由两部分组成，一部分是负责使癌细胞自杀的蛋白质，另一部分是起“精确制导”作用的氨基酸短链，它能使药物准确作用于癌细胞。

癌细胞经常混杂在健康组织中，一般化疗方法在杀死癌细胞的同时，也不可避免地损坏了健康组织。为了设计出只杀死癌细胞的药物，科学家正在寻找癌细胞独有的分子，希望以这些分子为“靶子”，引导药物到达癌细胞。

美国得克萨斯大学的两位癌症生物学家发现，前列腺癌细胞带有一种称为ＧＲＰ７８的蛋白质，而健康细胞不会产生该蛋白质。此外，该蛋白质位于癌细胞的表面，药物很容易与它结合，这使它成为一个很好的“靶子”。

科学家在９月号的《癌细胞》杂志上报告说，他们设计了一种只与ＧＲＰ７８蛋白质结合的氨基酸短链，将它附着在一种螺旋形的蛋白质上，形成既有“制导装置”又有“杀伤装置”的“智能导弹”分子。它注入肿瘤部位后，会在氨基酸短链的作用下与癌细胞结合，然后螺旋形蛋白质进入癌细胞内部，使癌细胞自杀。

用移植了人类前列腺肿瘤组织的实验鼠进行的实验显示，这种“智能导弹”分子准确地寻找到并杀死了癌细胞，而没有对机体的其他任何组织造成损害。它对乳腺癌也有同样的效果。科学家下一步将在人身上进行临床试验，确认新药的安全性。

阅读以下资料，并回答相关问题：资料甲：20世纪六十年代，一些科学家尝试将番茄和马铃薯杂交，试图培育出

（1）番茄和马铃薯是不同的物种，它们之间存在生殖隔离．
（2）在进行体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再诱导其融合．
（3）嫁接获得植株属于无性繁殖，不能获得“番茄-马铃薯”植株；植物组织培养技术能保持亲本的优良性状，因此可通过无性繁殖的方式获得三倍体西瓜．
（4）诱导动物细胞融合的方法有：物理（离心、振动、电激等）、化学法（聚乙二醇）和生物法（灭活的病毒）．单克隆抗体由杂交瘤细胞合成和分泌；抗体主要分布在动物血清中．利用传统方法，法不仅产量低、纯度低，而且制备的抗体特异性差．单克隆抗体可用来制成“生物导弹”杀灭癌细胞，“生物导弹”中单克隆抗体的作用是将药物定向带到癌细胞所在位置．
故答案为：
（1）生殖隔离
（2）纤维素酶 果胶酶 原生质体
（3）不能 能
（4）灭活的病毒 杂交瘤细胞 血清 特异性差 将药物定向带到癌细胞所在位置

克隆技术能否成为癌症的克星？

由于目前我们对癌症的发病机制尚不清楚，治疗癌症的基本策略就是杀死癌细胞，可是长在我们体内的癌细胞同机体内的正常组织细胞混为一体。对浸润性的恶性癌细胞来说，手术无法将其切险干净，放疗、化疗方法亦会在杀伤癌细胞的同时损害正常的细胞。因此人们就设想是否能发明一种只杀伤癌细胞而不伤及正常细胞的方法来治疗癌症。

早在100余年前就有人提出“魔弹”的概念——即以亲肿瘤物质为载体，有细胞毒作用的物质作弹头，使后者能较多的杀伤肿瘤细胞而较少损害正常组织细胞。但这一创造性的想法一直得不到实施，1953年Preseman发现131Ⅰ抗成骨肉瘤抗体在大鼠体内有导向定位作用，拉开了人们为实现这一愿望而努力的序幕。事实上早在20世纪初叶，杰出的德国免疫学家爱利杀就曾想过用抗体来作为“魔弹”的载体。但是早期应用抗血清治疗癌症是令人失望的，原因很简单，抗血清来源于动物血，反复注射的结果会引起病人的过敏反应。

单克隆抗体的问世顿时又点燃了医学家们早已熄灭的愿望。因为单抗具有非常专一的识别和结合能力，因此，只要在癌细胞表面有某种特殊的标志，用术语讲，就是具有肿瘤特异性抗原的话，就一定可以制造出特殊的抗癌单抗，例如抗肺癌的或抗胃癌的单抗等。这种单抗如果注射到体内，不管癌细胞隐藏在什么地方，都会被这种单体找到，并“结合”上去。一旦单抗结合了癌细胞，在体内补体系统的帮助下，就能杀死它。正常细胞因为没有癌细胞，在体内补体系统的帮助下，就能杀死它。正常细胞因为没有癌细胞的表面标志，就不会和这种单抗结合，所以能够安然无恙。单抗既然有这么准确的命中作用，免疫学自然而然想起了再安装上一个杀伤力更加强大的弹头，例如放射性同位素，联到单抗上去以后，就只专门杀伤癌细胞而不损伤正常细胞了。现在科学家们更热衷于用毒素做弹头，例如蓖麻毒素、白喉毒素等。这都是一些剧毒的东西，但是装在单抗上，除了癌细胞之外，它们是不会毒害正常细胞的。这种用毒素和单抗结合做的导弹式药物，免疫学家称之为免疫毒素，至今虽然处于试验阶段，但是已经出现了可喜的苗头了。

用免疫毒素治癌仍然存在不少问题。首先遇到的就是：现在科学家们制成的单抗，大多数都是用小鼠的细胞做成的，所以它对人来说，属于异种蛋白质，进入人体后，就会刺激人的免疫系统，产生抗单抗的抗体，它可以结合单抗，并消灭之。异种蛋白反复注射还会引起过敏反应，产生一些副作用。解决这个问题的一个办法，就是制造人的单抗。这方面虽有成功的报告，但仍存在不少问题。首先是过敏反应，但到目前为止的少数临床观察，表明还不太严重。另一重要问题是癌细胞有没有独特的表面标志(肿瘤的特异性抗原）？这是几十年来科学家们努力研究的问题，遗憾的是至今还没有一位科学家能够找到的抗原。这么一来，单抗这个导弹就失去了专一的靶子，当它击中癌细胞时，也会打伤有同样靶子的正常细胞。尽管如此，科学家们的汗水并没有白流，因为通过这几十年的研究，他们发现了癌细胞表面还是有某种肿瘤相关抗原，也就是说，这些癌细胞表面的抗原，虽然正常细胞表面也可以找到，但较之癌细胞表面要少得多，所以假如造出这样的单抗和免疫毒素，能够大量摧毁癌细胞而对正常细胞损伤相对较小，这还是值得的。

还有一个棘手的问题就是癌细胞的“狡猾”，它会调变它表面的抗原。例如，当它的表面抗原被抗体结合了以后，就从癌细胞表面脱落了，或吞到细胞内部去，使抗体再也无从识别和攻击癌细胞。所以它们制造抗原作为靶子，才能发挥单抗应有的作用。

此外，各种生理屏障也是这种治疗方法的重要障碍。如单抗分子的相对分子质量约14万，其Fab片段亦达5万，而常规药物相对分子质量仅数百，这么大的分子质量使“导弹性药物”很难达到肿瘤实质细胞的内部而起到治疗作用。而且由于恶性肿瘤的浸润性和无限繁殖能力，若不能达到有效杀灭，肿瘤就会很快长起来甚至全身转移。因此单克隆抗体和免疫毒素虽然给人类带来了治疗癌症的新的希望，亚性肿瘤的导向治疗也仍在缓慢而稳步地发展，但肿瘤的“导弹疗法”要成为临床常规疗法还有很多事情要做。

展望未来，进一步研究肿瘤的发病机制尤其是肿瘤的免疫原性问题，发展“人源性”，或“人性化”的单抗，采用精确度较高的双功能抗体等方法，将肿瘤的导向治疗置于一个完整的治疗方案中加以应用，是今后一段时间内努力的方向。

其实，克隆技术的应用还有很多方面。如果我们能够彻底掌握，安全利用这项技术，无疑会给人类带来许多方面的好处。

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