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沒有副作用的新蛋白質抗癌藥物

以色列新創公司ExoProTher正在開發新的蛋白質療法,希望達到腫瘤學的一個重要目標。ExoProTher表示,其療法僅針對形成腫瘤的突變細胞,不同於其他療法會連帶影響健康細胞。

 

該藥物使用了可以抑制腫瘤的p53蛋白,目前正在臨床前測試階段。p53分子會附著於受損的DNA上,並將具有無法修復DNA的損傷細胞送入凋亡程序(細胞死亡)。這可防止帶有受損DNA的細胞聚集而形成腫瘤。

 

以色列科學家Lana Volokh和Alex Tendler博士於2017年共同創立了這間新創公司,公司名稱源自EXOsome PROtein THERapy,目的是開發使用雞蛋白的藥物。

 

他們表示這個新療法沒有明顯的副作用,並且聲稱它甚至可取代化療。化療是常用的癌症療法,例如2018年全球就有超過一半的腫瘤患者接受了化療。

 

化療會攻擊癌細胞、阻止它們繁殖,但由於藥物無法區分癌細胞與健康細胞,在化療的過程中會同時造成健康細胞的損傷,時常會導致多種不良副作用,例如脫髮、嚴重噁心、貧血、記憶力和注意力受損等。

 

腫瘤終結者

 

P53蛋白最初於1979年被發現,當時科學家注意到該蛋白質會附著在受感染的細胞上並發出信號,指示抗體對抗感染。1989年科學家認為產生該蛋白的基因是一種腫瘤抑制劑。

 

Tendler博士聲稱,到目前為止還沒有人成功開發出遞送p53蛋白質的療法。「20年前,人們發現當健康蛋白與p53突變細胞相互作用時,突變蛋白會阻止健康蛋白發揮作用」。

 

「我們利用其他物種的蛋白質從而解決了這個問題。我們所使用源自於雞細胞的蛋白質已被證明能夠在人體細胞中發揮功能,且突變的人類蛋白質未能阻止它發揮作用」,Tendler博士說。

 

「我們使用異源蛋白(源自其他非人類物種的蛋白)解決了這個問題。我們使用源自雞的蛋白,並成功地證明了雞的p53蛋白能夠在人體細胞中發揮其抗癌功能且不會被突變的人類p53蛋白抑制。」

 

Dr. Volokh表示從未有人考慮過使用雞蛋白。「我們的方法從活性物質、如何遞送蛋白質、到整個產品如何運作等方面都與其他公司有所不同」。

 

「雞蛋白與人體蛋白具有足夠的相似度以至於可在人類細胞中發揮作用,但沒有達到突變蛋白分子可以阻止它們發揮作用的程度」,Tendler博士解釋道。

 

當兩位科學家意識到即便眼角膜(眼睛外層)經常暴露於陽光中的紫外線下,該部位卻很少會受到癌症侵襲之時,決定探索p53蛋白作為癌症治療方法的可能性。

 

「事實證明角膜中含有十分大量的p53蛋白,而這些蛋白已經被包裹在由角膜細胞所釋出的奈米囊泡中」,Tendler博士說。

 

奈米囊泡是運輸物質進出細胞的微小囊狀顆粒。

 

「這些囊泡由角膜細胞釋放到細胞外空間並在角膜細胞間循環。這些囊泡甚至可以在眼淚中被發現。當p53突變的細胞出現時,它會立即從鄰近細胞獲得健康蛋白。所以這是一種抵抗癌症的局部防禦機制。」

 

事實上,Tendler博士說,60%的癌症都與p53蛋白的基因突變有關。

 

經由p53蛋白的胞外囊泡傳遞機制,健康蛋白可以將突變細胞送入凋亡程序,並恢復人體對抗癌症的自然防禦機制。

 

ExoProTher位於海法,目前由以色列投資巨頭Israel Biotech Fund和Peregrine Ventures提供資金。

 

在臨床前試驗中,Tendler和Volokh博士表示,他們能夠顯著地延長腫瘤小鼠的壽命,並大幅減少轉移(癌細胞在體內擴散)的程度。他們還證明該藥物沒有毒性副作用。

 

此外,他們表示這個藥物將適用於多種不同的癌症。

 

Tendler博士說:「我們篩查了許多不同類型的癌症,例如結腸癌、腦癌、肺癌和卵巢癌等。這當中我們看到了能影響不同類型的癌症並具有治癒的潛力。」

 

成本效益

 

Volokh 博士同時相信 ExoProTher 的蛋白質療法可以大幅降低癌症治療的成本,並強調療程價格可以依照患者本身所帶有的基因組進行調整。

 

她說:「目前有許多療法是從患者身上提取血液,醫生將藥物成分設計成匹配該患者的特定特徵,這意味著該藥物不適用於其他任何人」。

 

「這就是某些療法如此昂貴的原因。但在我們的產品中,新藥將是一種現成的藥品,適用於几乎所有p53功能受影響的癌症類型。這個事實將允許我們大規模生產該物質,並使治療費用更易負擔。囊泡可以透過標準注射和吸入兩種方式進行給藥。」

2019年,根據Mesothelioma Center 的研究顯示,美國超過60%的癌症患者在確診後陷入經濟困難。事實上,美國癌症研究協會表示,到2030年,美國每年的癌症照護成本可能會達到約2460億美元,比2015年增加34%。

 

Tendler 和 Volokh 博士表示他們的蛋白質療法最初可以與化療及其他治療方法一起使用,最終甚至可以取代它們。Tendler 博士說:「我們期待化療和我們的治療之間的協同作用。」「我們的藥物將能夠使腫瘤對化療更為敏感,並減少患者所需的化療藥量,從而降低化療的副作用。這大概會是它成為獨立藥物之前的第一步。」

 

Volokh 博士表示,他們在2023年剩餘時間的目標是繼續進行實驗室試驗,並確保提升藥物成分的生產量和生產率,這對於大規模生產至關重要。

 

Tendler 博士說:「事實上,以色列在 p53 蛋白方面處於非常強勢的領導地位。以色列在發現和驗證 p53 相關機制有著豐富的歷史。我們的願景是在以色列開發一種針對 p53 的藥物,並使 p53 成為可利用的臨床標的。」「目前還沒有這樣的藥物。它有可能產生巨大的影響。」

 

如同前面描述,p53 蛋白是一種腫瘤抑制蛋白,它在細胞增殖、分化和凋亡中起著重要的作用,p53蛋白功能受損或缺失與許多癌症相關。針對於p53蛋白療法的研究已有數十年的歷史,然而至今僅有少數藥物進入大規模的臨床試驗,且尚未有針對p53蛋白的藥物上市。近年來的研究使人們重新對以p53為標靶的治療方法產生興趣,若這樣的療法能成功,的確有可能徹底改變癌症治療的方式。然而,如同以色列魏茲曼科學研究院Moshe Oren教授於2022年10月發表於Nature Reviews Drug Discovery上針對p53蛋白的回顧所道,對p53蛋白仍有許多需要探索。以本文使用的異源p53蛋白為例,此新藥是藉由與人類健康p53蛋白質具足夠的相似性,卻又未達到突變p53蛋白足以辨認抑制的程度以發揮作用,這代表一旦突變的p53蛋白可以辨認此異源蛋白,新藥將會失去作用。

 

未來仍須觀察癌細胞是否容易對此產生藥物產生抗藥性。另外,小鼠模型雖是藥物發現的標準工具,小鼠與人類仍存在許多差異,在人體內是否會產生其他副作用,則需要更進一步實驗觀察來檢視。Oren教授認為p53相關藥物需搭配其他療法,若如本文所聲稱的願景以這個新藥來取代所有藥物,可能具有相當程度的挑戰性。新藥研發之路是相當困難且充滿挑戰,此新藥的開發的確提供了新穎的思維與改變過往療法的可能性。

 

 

資料來源:

  1. https://nocamels.com/2023/08/new-protein-based-cancer-drug-does-not-affect-healthy-cells/
  2. https://www.nature.com/articles/s41573-022-00571-8
更新日期 : 2023/09/20