西雅圖兒童醫院兒科神經腫瘤專家吉姆·奧爾森(Jim Olson)與同事一起研習了數年前一名17歲女孩接受腦腫瘤移除手術的病例。核磁共振檢測掃描出了這位女孩左腦后方一塊拇指大小的腫瘤。在手術室并未發現腫瘤組織不同于健康腦組織的外觀。而在研習會議上,該院神經外科主任向奧爾森說:“吉姆,你必須得想法將這些細胞照亮。”
為此,奧爾森與一位神經外科住院醫師合作,開始一起尋找可以在手術室里照亮癌細胞的方式。他們最終發現了一篇關于蝎毒素附著腦腫瘤并且不附著健康細胞的研究報告。研究人員認為,在將這種蝎毒素蛋白的人工合成蛋白與一種在近紅外線下發光的分子進行鍵合以后,他們可能發現了其所命名的“腫瘤涂漆。”
初步測試顯示,二人將上述蝎毒素化合物注入體內含有移植人體腫瘤的小鼠尾部靜脈。“在第15至20分鐘內,腫瘤開始發光發亮并與小鼠其他部位區分開來,”奧爾森說。
一家名為光輝生物科技(Blaze Bioscience)的西雅圖公司從弗雷德·哈欽森癌癥研究中心(Fred Hutchinson CancerCenter)為該技術申請了許可證書。奧爾森表示,這項研究的人體試驗將于2013年年末進行。
蝎毒素的特殊性不僅在于其附著腫瘤細胞,還因為它能穿透血腦屏障一大腦血管內壁一種可阻止大多數化合物侵入的細胞和分子壁壘。
“肽通常不進入大腦,除非它們附著于某些特殊物質被攜帶至內,”伯明翰阿拉巴馬大學一位神經生物學家哈拉爾德·松特海默爾(Harald Sontheimer)如是說,哈拉爾德是發現蝎蛋白對神經系統潛在功效的第一人。
蝎毒素源自毒液,但卻似乎呈現出安全特性。一家由松特海默爾創立的生物技術公司通過早期臨床試驗證明,患者體內的放射性碘附著蝎毒素是安全的。但該公司還未來得及進行該碘附著化合物的后期測試就已關門大吉,該化合物現歸日本衛材(Eisal)藥業公司所有。
奧爾森發明的腫瘤涂漆還有可能點亮腦外的癌細胞。在動物身上進行的研究表明,這種腫瘤涂漆還可被用于辨別前列腺、結腸、乳腺以及其他部位發生的腫瘤。該化合物挽救健康腦組織并改善患者生存質量的潛能曾在一部名為《帶來光明》(Bringing Light)的短片中有所述及,該短片是美國圣丹斯電影節(Sundance Film Festival)的參展影片。