抗癌药物的研究

抗癌药物的研究

癌症是一种严重威胁人类健康和生命的疾病。近一个世纪以来，各国对疾病发生的统计表明，癌症发病率一直处于上升状态。1968年全世界癌症的发病率已达100人／10万人，每年死于癌症的约为500万人。1997年发病率达到230人／10万人，年死亡人数为970万人。癌症的死亡率在各种死亡原因中已成为仅次于心血管病而居第二位的疾病。究竟是什么导致癌症的呢？

早在1969年希金森根据癌症在世界范围的分布规律，提出80%～90%的癌症是由环境引起的。近年来，世界卫生组织（WHO）的报告证实，引起癌症的主要原因是环境因素。能引起组织癌变的环境因素有X射线、紫外线、各种化学物质等。化学物质对机体的作用是十分复杂的，它们的作用与化学物质的性质、浓度、有机体的物种及摄入方式等有关，特别是与浓度的关系最大。即使是生命必需元素，也只在某个浓度范围内才对有机体有利，过少或过量都会损害机体健康。

欲控制和治疗癌症，首先必须了解化学物质引起癌变的机理。目前科学家们公认的致癌机理为：致癌物和细胞核内的遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）结合，再与金属离子结合，形成有机致癌物与DNA碱基和金属离子发生螯合作用而产生配合物，使DNA的正常功能发生障碍。从这一推理出发，科学家开始了探索合成抗癌药物的艰难历程。

迄今为止，可供治疗癌症的药物不多。并没有一种药是专门对付癌细胞的，实际上只是一些抑制组织生长的药物。因此，在抑制癌细胞的同时，正常细胞也受到损害，几乎总是给病人带来严重的中毒现象。

从癌症的形成机制可知，抗癌药物必须具有以下性质：

（1）必须是水溶性的，以利于消化吸收。

（2）必须同时是脂溶性的，以利于透过细胞膜，并进入细胞核，这也决定了它必须是中性分子。

（3）具有适当的稳定性，保证在消化液和血液中能稳定存在，但在癌细胞内必须发生适当的离解，以利于与癌细胞的DNA或核糖核酸（RNA）结合。

（4）离解后的物质与DNA或RNA的结合必须较牢固，并能改变DNA或RNA的空间结构，从而阻止癌细胞的分裂。

（5）毒副作用小。

由此可知，抗癌药物的筛选是非常具有挑战性的。事实上，自20世纪60年代后期以来，抗癌药物的研究成了非常引人注目的课题，经过多年研究，人们总结了一些经验规律，为后人的研究工作奠定了基础。

科学研究已证明或预计，有抗癌或抑癌作用的有铂、钯、铱、铜、硒、镁、钼、硅、锌和锰等元素的化合物。如硒能抑制镉的致癌作用；铁和铜抑制铬的致癌作用；钼抑制亚硝胺的增长，并抑制镍的致癌作用；钙和锌也能消除镉的毒性，抑制镉的致癌性。然而，最具有吸引力的莫过于铂的化合物。近年来，一系列的含铂化合物相继用于临床研究，这些化合物都有一些共同的结构特点：几乎都是平面正方形；化合物中铂处于正方形的中心，与处于正方形四个顶点上的四个原子形成配位键；在体液中稳定性较好；在细胞内药物分子相邻的两个配位键断裂并与DNA结合。

然而，这些抗癌“明星”并非毫无缺陷。首先，作为重金属的铂，容易使患者产生铂的积蓄性中毒；其次，它们常常只对某种癌症有较理想的抗癌效果，而对其他癌症束手无策。例如：顺铂（简称cis－DDP）对头颈部癌症和泌尿生殖系统癌症疗效显著，但水溶性不理想，有极大的肾毒性和催吐副作用。嘧啶铂蓝水溶性比cis－DDP大50倍，电有明显的抗癌特性，肾毒性小，但肝毒性很大。

有趣的是，第一代和第二代具有抗癌活性的金属配合物基本上都具有类似于MA₂X₂的通式（M为金属离子，A和X为与M相联的两种配体），要选择抗癌药物，就归结为选择通式中的M、A、X，最重要的就是选择M。人们还发现，周期表中铜、银、金、钯、铂和铱的化合物具有潜在的抗癌活性，有趣的是，这六个元素恰好组成一个三角形，于是人们戏称之为抗癌三角区。尽管第一代和第二代抗癌药物具有令人满意的治疗效果，但它们所具有的溶解性不佳，毒性大，代谢周期长等缺点却是我们无法回避的。

新一代抗癌药物并不具有通式，而且中心原子和配位体的范围也扩大了许多。如，中心原子可以采用铁、钛、钒、钼、锗、硒和锡等。最具有代表性的第三代抗癌药物是螺锗，它具有低毒、高效、抗癌谱广的优点。然而这类化合物也不是万能的，因为它的识别能力较差，无法区分癌细胞和正常细胞，长期使用，可能导致人体脏器的损害和药物的积蓄性中毒。

抗癌药物的选择和研究是一个十分诱人的领域，化学家、医学家和生物化学家都正进行着大量的工作，相信不久低毒高效的抗癌药物将面市。