加州大学伯克利分校本周发表在《纽约时报》上的一项研究表明，在西兰花和卷心菜中发现的一种抗癌化合物通过降低一种与快速发展的乳腺癌相关的酶的活性而起作用在线杂志的早期版本。
这种化合物，吲哚-3-甲醇，已经在人体上进行了临床试验，因为在老鼠身上发现它可以阻止乳腺癌和前列腺癌细胞的生长。
这项新发现首次解释了吲哚-3-甲醇(I3C)是如何阻止细胞生长的，从而为设计这种化学物质的改进版本提供了基础，这种化学物质作为药物更有效，可以治疗更广泛的乳腺癌和前列腺肿瘤。
“我认为这种化合物及其衍生物的真正用途之一是将其与其他类型的疗法结合起来，例如用于乳腺癌的他莫昔芬和用于前列腺癌的抗雄激素，”合著者加里·费尔斯通说，他是加州大学伯克利分校分子和细胞生物学教授。“人类与花椰菜和抱子甘蓝等十字花科蔬菜共同进化，所以这种天然来源的副作用要少得多。”
加州大学伯克利分校的毒理学教授Leonard Bjeldanes说:“这是一个重大突破，它试图了解这些天然产物的具体目标是什么。”“这个领域充斥着不同细胞的不同结果，但没有真正确定这些物质的特定分子靶标。像这样确定目标的美妙之处在于，它表明进一步的研究可以增强这类分子的活性，并真正指定特定癌症的用途。”
Firestone, Bjeldanes和他们的同事发现I3C抑制弹性酶，弹性酶在乳腺癌细胞中的高水平预示着不良预后:对化疗的反应降低，对内分泌治疗的反应降低，生存率降低。
弹性酶是一种缩短细胞化学物质周期蛋白E的酶，周期蛋白E参与控制细胞周期。缩短版本的周期蛋白E加速了细胞周期，使癌细胞增殖更快。Firestone表明I3C可以阻止周期蛋白E的弹性蛋白酶缩短，从而阻止乳腺癌细胞的发展。
15年来，Firestone、Bjeldanes和他们的同事一直在研究白菜科蔬菜的抗癌功效。白菜科蔬菜被归为芸苔属，由于其十字形的花朵，通常被称为十字花科蔬菜。
尽管早在20世纪70年代，人们就已经认识到它的抗癌功效，但其机制直到现在才被发现，部分原因是费尔斯通、比耶尔丹斯和他们加州大学伯克利分校同事的工作。
费尔斯通说:“我们已经把吲哚-3-甲醇起作用的一个极其重要的途径联系起来了。”
在之前的工作中，他们发现吲哚-3-甲醇干扰的不仅仅是细胞增殖。它还会破坏癌细胞的迁移和改变癌细胞的粘附特性，并抵消癌细胞的生存能力，这些都与癌细胞的生长有关。Firestone说，要对下游产生如此广泛的影响，I3C必须在主要细胞通路的开始起作用。新报道的研究将这种活性归因于弹性蛋白酶及其对周期蛋白E的影响。
Bjeldanes指出，I3C可作为一种补充药物，是复发性呼吸道乳头状瘤病(一种涉及喉非恶性肿瘤的疾病)的首选预防性治疗方法。因此，这种化学物质的改进版本可以帮助治疗乳腺癌和前列腺癌以外的癌症。
研究生Ida Aronchik和最近获得博士学位的Hanh H. Nguyen，以及Firestone和Bjeldanes实验室的同事们，已经对I3C进行了化学修饰，并将其在细胞培养中的活性提高了至少100倍。实验室团队目前正在探索弹性蛋白酶结构以及I3C如何与之相互作用，以确定I3C分子中最好的部分进行修饰。
I3C只是费尔斯通实验室正在研究的许多植物衍生化学物质中的一种，这些化学物质被称为植物化学物质，是潜在的抗癌剂。其中包括抗疟疾药物青蒿素。上个月，《生物化学杂志》(Journal of Biological Chemistry)接受了费尔斯通及其同事的一篇论文，该论文表明，青蒿素通过干扰与I3C相同的细胞内通路来阻止前列腺癌细胞的生长。这条途径涉及转录因子SP1，它附着在其他基因上以提高它们的活性。
“SP1可能是植物化学物质的一个普遍目标，”费尔斯通说。“植物化学物质起作用是因为它们与控制大量细胞过程(包括迁移和粘附)的酶相互作用并抑制酶。”
