Marine Moss Reveals Clues To Anti-cancer Compound
Science Daily — 來自奧勒岡衛生科學大學（Oregon Health & Science University）的研究人員相信，他們發現一種來自保護著海中苔蘚類的無脊椎動物免受掠食動物侵襲的細菌，其所含的基因組也許藉著基因工程的技術可以將它們進一步地成為製造出抵抗癌症的藥物。
圖1. Bugula neritina（http://www.calacademy.org/research/izg/SFBay2K/bugula.htm）
目前是 OHSU OGI 科學工程學院，環境與生物分子系統的教授 Margo Haygood 與她的研究小組詳細的描述了一個有關來自細菌基因組為一種多毛的海洋苔蘚蟲（bryozoan）－總合草苔蟲（Bugula neritina）之幼蟲帶來保護作用的發現
圖2. The bushy marine bryozoan Bugula neritina.
圖3. Close-up of the bushy marine bryozoan Bugula neritina.
一種名為 Endobugula sertula 的細菌，它會與它的宿主，也就是海洋苔蘚蟲形成一種共生（symbiont）的狀態，同時這種細菌會分泌出一種化學分子保護著苔蘚蟲不被魚類給吃掉。這種分子就稱為 bryostatin，它也具備著干擾許多癌細胞株的能力。
圖4. 抗癌成分 bryostatin 之化學結構
「這些幼蟲會在皮膚上覆蓋著一層 bryostatins。」最近在美國化學協會之《天然物》期刊（Journal of Natural Products）中發表了這項研究的 Haygood 這樣說到。「他們需要一些類似像這樣的保護。我們同時也發現在一些成蟲的根部結構當中也有 bryostatins，這也許可以幫助他們確定他們的勢力範圍。不過最主要的功能還是在於保護這些幼蟲。」
透過這樣的結果也許可以用在人類身上。科學家過去就已經知道這些 bryostatins 類的化合物，特別是一個名為 bryostatin 1 的化合物，它具有抗癌的特性，包含對抗胰腺癌、腎臟癌、血癌、非何杰金淋巴癌（non-Hodgkin’s lymphoma）以及黑色素瘤。這個化合物可以使這些癌細胞在其行為上表現得像正常細胞一樣。而 Bryostatin 1 也已經進入第一期與第二期的臨床試驗階段，同時它也與其它的藥物合併使用來進行臨床研究。
不過有一個嚴重的問題就是對於發展藥物治療來說需要相當大的量。若要藉著細菌培養也許可以解決這個問題，不過更大的挑戰在於生物有機體通常無法適應離開他原來的生存環境太久的時間。也就是說這個細菌幾乎只能從他的宿主，也就是苔蘚蟲來提供。此外，若要透過養殖苔蘚蟲來生產這個化合物卻又所費不貲。「且要透過化學的方法來得到足夠的 bryostatin 又相當困難。」Haygood 這樣表示。
圖5. A reef colony of the bushy marine bryozoan Bugula neritina.
因此，Haygood 與她在 Scripps 海洋學研究院以及密西根大學的同事們一起討論著如何讓 bryostatins 這類的化合物有一天能變成商業化生產。藉著去分析兩種存在於不同種類的 Bugula neritina bryozoan 中（一個是生長在較深的海中，另一種是生長在較淺層的海中）的細菌株－也就是 Endobugula sertula 的基因關係，也許可以從中篩選分離出相關的基因組，然後藉著這些基因組透過基因工程的方式誘導生合成（biosynthesis）的發生，藉以生產出 20 種常見且已知 bryostatins 的前驅物。根據它們的研究，它們把這稱為 bryostatin 0。
Haygood 表示，下一個步驟就是將來自細菌的基因轉移到宿主之中，這樣就可以在實驗室中讓宿主進行生產 bryostatins 的動作，過程當中除了會產生 bryostatins 之外，也會產生 bryostatins 的部分片段，或是生產全新的 bryostatins 相關化合物。最終，我們希望能夠透過工業生產的方式大量製備。
「我們正在進行這樣的工作。」她解釋到。「如果我們可以讓單一的細胞進行適當的表現，那麼將來取得 bryostatins 就會像製造啤酒般的簡單。不過在此之前，還有許多的中間步驟是等待我們去克服的。」
The study was funded by the National Institutes of Health and the U.S. Department of Defense.
Note: This story has been adapted from a news release issued by Oregon Health & Science University.
原始報導：
1. http://www.sciencedaily.com/releases/2007/03/070309103218.htm
2. http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-03/ohs-mmr030807.php
參考資料：
1. Bugula neritina：http://www.calacademy.org/research/izg/SFBay2K/bugula.htm
2. Marine natural products：
http://www.rsc.org/delivery/_ArticleLinking/DisplayHTMLArticleforfree.cfm?JournalCode=NP&Year=2006&ManuscriptID=b502792f&Iss=1
3. Marine Molecular Ecology：http://web.pdx.edu/~biermann/MME/
參考文獻：
1. G. R. Pettit, Y. Kamano and C. L. Herald, J. Org. Chem., 1987, 52, 2848.
2. N. Lopanik, K. R. Gustafson and N. Lindquist, J. Nat. Prod., 2004, 67, 1412.
3. N. B. Lopanik, N. Lindquist and N. Targett, Oecologia, 2004, 139, 131.