美国国家癌症研究所植物筛选项目

1937年,美国国家癌症研究所成立,旨在启动和协调与癌症相关的研究。1955年,国家癌症研究所创建了癌症化疗国家服务中心(CCNSC),目的是开发一种筛选抗癌活性化学物质的计划。CCNSC最初被设想为一个自愿合作的癌症化疗项目,现已逐渐发展成为一个主要的药物研发单位。CCNSC(现已并入NCI的发育治疗学项目)与学术界合作,并在潜在抗癌药物的获取和筛选方面积极参与制药业。

为了寻找有效的抗癌药物,NCI进行了合成抗肿瘤药物的合理设计和试验,以及天然产物的随机筛选。从一开始,天然产物筛选项目就包括植物、微生物源和动物(主要是海洋生物)。Suffness和Douros(1982)报告说,到自然产物测试计划第一阶段结束时,NCI的年度筛选吞吐量已达到:

其中14000粗天然产品提取物:8000发酵,5000植物,1000海洋动物;

10000种新合成化合物;而且

400种纯天然产品。

自成立以来,NCI采用了三种不同的筛选方法来测试天然产物和合成化合物的抗癌活性。第一个NCI筛查项目,从1958年到1975年,基于小鼠白血病细胞系L1210的体内筛查。在第二个项目中,NCI对原始项目进行了修改,从1975年到1986年,NCI使用了体内预筛选(针对小鼠白血病细胞系P388),然后使用小鼠肿瘤和小鼠异种移植进行体内测试。Suffness等人(1989)将NCI的这两个初始项目描述为复合导向;他们的目标是找到能够快速杀死生长中的肿瘤细胞的细胞毒性药物。

第三个筛选项目始于1986年,仍然以化合物为导向,但强调寻找能够证明选择性细胞毒性的化合物。因此,目前的项目是面向疾病的,因为提取物是筛选对一组体外生长的人类肿瘤细胞系的活性。小组中有60种不同的癌细胞系,大部分是人类的。这些细胞系分为以下癌症类型:肺癌、乳腺癌、结肠癌、黑素瘤、肾脏、中枢神经系统、白血病和卵巢(Suffness, 1992)。最近,NCI通过在其筛查方法中增加抗艾滋病毒筛查,将艾滋病纳入了其研究议程。

由于两个相互关联的趋势,1956年开始的对天然产品的筛选在1981年实际上停止了。首先,天然产物计划被认为只发现了几种对抗癌有用的新化合物。天然产物计划的这种明显失败只是强化了美国国立卫生研究院(NCI的母组织)的普遍态度,即“合理的”和“科学的”药物设计比随机筛选天然产物的“经验”方法更可取。

1986年,随着更便宜的体外高通量筛选计划的出现,NCI恢复了其天然产品的收购和测试计划。NCI的天然产物研究人员怀疑,在第一个收集项目中,缺乏可销售的发现并不是因为所测试的天然产物缺乏生物活性,而是由于最初的两个筛选系统的失败(Cragg et al., 1994a)。NCI天然产品获取和筛选计划的第二阶段为其研究人员和生物多样性提供了第二次证明自己的机会。由于NCI项目代表了在筛选植物化学活性方面最全面和运行时间最长的努力,我们回顾了NCI植物筛选项目的初始阶段和更新阶段。

继续阅读:哥斯达黎加国家生物多样性研究所

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