研究發現深海細菌多糖透過靶向I型膠原蛋白抑制腫瘤轉移

8月27日，Journal of Biological Chemistry發表了題為Marine bacterial exopolysaccharide EPS11 inhibits migration and invasion of liver cancer cells by directly targeting collagen I的研究論文，報道了中國科學院海洋研究所研究員孫超岷課題組關於深海細菌多糖EPS11透過直接靶向I型膠原蛋白抑制肝癌細胞黏附、遷移和侵襲，進而抑制腫瘤細胞轉移的研究成果，為發展抗腫瘤轉移藥物提供了新型靶點和候選前體，併為進一步開發深海微生物資源提供了研究範例和方向。

很多天然多糖具有顯著的抗癌活性，且對人體的毒副作用較小，被認為是合成抗腫瘤藥物的良好替代品，在腫瘤治療領域引起廣泛關注，但多糖複雜多樣的化學結構使得深入研究其相應作用機制較為困難。相比於植物多糖，微生物多糖研究較少；在微生物多糖中，深海微生物多糖研究則處於剛起步階段。2016年，孫超岷課題組基於中科院海洋所“科學”號科考船採集的一批深海樣品分離到了一株芽孢桿菌Bacillus sp。 11，經過初步研究，發現該菌株能產生有明顯抗腫瘤活性的多糖EPS11。經過近五年的系統研究，研究團隊先後釐清了EPS11多糖的基本化學結構及抗肺癌機制，發現EPS11具有顯著的抑制腫瘤生長和轉移的雙重活性，並分別與一種靈芝萜類抗腫瘤化合物GL22及抗肝癌臨床藥物索拉菲尼具有良好的協同作用，但EPS11多糖抗腫瘤轉移的作用靶點及相關機制仍不清晰。

為此，課題組進一步結合蛋白組學、細胞熱位移分析、表面等離子體共振等手段，發現EPS11抗腫瘤轉移的直接作用靶標為I型膠原蛋白，進而結合基因表達和功能阻斷技術闡釋了EPS11透過靶向I型膠原蛋白-β1整合素訊號通路抑制腫瘤轉移的分子機制。腫瘤轉移是絕大多數腫瘤病人死亡的主要原因，EPS11多糖高效、低毒的抗腫瘤轉移活性使其有望成為具有應用潛力的多糖類抗腫瘤轉移候選藥物。此外，孫超岷研究團隊近年來圍繞深海微生物多糖抗腫瘤、抗多重耐藥菌機制及生物合成調控等方面取得系列進展，獲得了多個有應用潛力的多糖類藥物前體。其中，抗腫瘤轉移多糖EPS11已經完成了作用機制解析、動物實驗、規模化中試發酵生產等系列工作，為藥物開發奠定了基礎。

研究工作得到國家自然科學基金委員會青年專案、大洋協會“深海生物資源計劃”等專案的聯合資助。

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圖1。EPS11抑制腫瘤細胞的粘附、遷移、侵襲和克隆形成

圖2。多種途徑確定EPS11的直接作用靶標為I型膠原蛋白

【來源：海洋研究所】

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