華人團隊在新藥生物合成領域獲原創突破性成果

6月18日，國際著名刊物《Nature Communications》在線發表了一項新藥生物合成領域的原創突破性成果。該成果能讓臨床上開發硫代羧酸藥效團有了理論支持。

受訪者供圖。段燕文攝

這項成果是“明星分子”強效抗生素平板霉素與平板素的前體硫代平板霉素和硫代平板素的生物合成機制，是華人科學家段燕文團隊與美國斯克里普斯研究所化學系主任沈奔團隊合作的“產物”。

平板霉素和平板素是一種從土壤微生物中發現的新型的細菌脂肪酸合成抑制劑，可有效抑制包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和耐萬古霉素腸球菌在內的多種病源菌，且對哺乳動物細胞沒有毒性，成藥性極佳。

作為哺乳動物脂肪酸合酶的高效抑制劑，平板霉素和平板素也成為治療糖尿病和肥胖等代謝性疾病的先導藥物。不過，較低的生物利用度限制了平板素和平板霉素在臨床上的應用。

為解決這一瓶頸，段燕文團隊不僅通過基因工程和發酵優化等手段，有效構建平板霉素和平板霉素高產菌，提高單位產量，還利用生物合成大量獲得起始原料優勢。

“通過半合成方法，得到60多種平板霉素和平板素衍生物，為平板霉素和平板素類藥物的臨床開發奠定了決定基礎。”段燕文接受記者采訪時說。

祖籍湖南長沙的段燕文，源于中國加大新藥研究的需要，2005年毅然率海外華人化學生物學家團隊回國，當時他已是美國國立衛生研究院基金項目首席科學家。這支涵蓋新藥創制全產業鏈的核心團隊由16人組成，全部為美國華裔科學家。

2012年，段燕文等10名專家被中國首家轉化醫學研究機構——中南大學湘雅國際轉化醫學聯合研究院整體引進，致力加速具自主知識產權的重大新藥研發。

段燕文透露，利用合成生物學技術，其團隊還發現了具有優良抗腫瘤活性的烯二炔天然產物天賜米星和4株新的C-1027(力達霉素，中國自主研發的抗腫瘤烯二炔天然產物，目前在進行II、III期臨床試驗)產生菌，它們的C-1027產量比原始菌株提高了10倍以上。

“與目前在臨床上使用的抗體偶聯藥物中的小分子藥物相比，天賜米星能更快、更徹底地殺滅腫瘤細胞。通過對它的生產菌的核糖體工程和發酵生產工藝優化，成功將天賜米星的單位產量提高了60倍。”段燕文說，這些新發現的烯二炔天然產物和其高產條件的建立，將為中國抗體偶聯藥物的自主研發奠定堅實基礎。

目前，段燕文團隊的研究課題已獲得“高等學校學科創新引智計劃”、國家重大新藥創制專項、國家自然科學基金重點項目和美國國立衛生研究院項目等支持。