我国科学家找到抗癌药物紫杉醇基因密码

驻在平安夜前夕

2021年05月10日 21:20 新京报作者：周怀宗

　　原标题：我国科学家找到抗癌药物紫杉醇基因密码

　　紫杉醇是一种天然抗癌药物，长期以来，紫杉醇来源于有“植物大熊猫”之称的红豆杉，难以人工合成。紫杉醇究竟有何基因密码？阻碍人工合成的原因在哪里？近日，记者从中国农科院获悉，我国科学家通过对南方红豆杉进行全基因组测序，首次组装成功了染色体级别的高质量参考基因组，揭示了抗癌药物紫杉醇生物合成的遗传基础，相关研究论文近日在线发表于预印平台bioRxiv。

                               
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该研究将加快紫杉醇异源合成底盘的设计和开发，并有力推动我国紫杉醇生物合成与调控研究以及产业的进一步发展。中国农科院供图

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　　来自于珍稀植物的抗癌药物

　　紫杉醇是红豆杉属植物中的一种复杂的次生代谢产物，是世界上使用最广泛的明星抗癌药物。上世纪60年代，美国化学家沃尔和瓦尼从一种红豆杉属的植物太平洋紫杉的树皮中，分离出紫杉醇。经过二十多年的临床研究，1992年首款紫杉醇注射液“Taxol”上市。至今，紫杉醇是已知疗效最好的植物源抗肿瘤药物之一，具有高效、低毒、广谱的特点，对卵巢癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、肺癌、前列腺癌、脑癌和大肠癌等具有明显的治疗效果。

　　医学实验结果显示，目前想要获取紫杉醇类原料药，主要依赖红豆杉植物类提取和化学半合成。科研工作者们采集人工培育的红豆杉枝叶，利用溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、膜分离、色谱分离等分离提取方法，提取与紫杉醇结构类似的前体，如巴卡亭Ⅲ、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ等，再借助化学修饰的大规模生产方法，得到医用紫杉醇原料药。

　　中国农业科学院农业基因组研究所研究员闫建斌介绍，现行的紫杉醇提取及半化学合成方法均严重依赖红豆杉资源，而目前世界范围内还没有形成大规模的红豆杉原料林基地。

　　据科学家推算，肿瘤患者单个疗程就需消耗2 克以上的紫杉醇。这些微量的紫杉醇则需要从4-8棵生长超过50年的野生红豆杉树皮中提取。一方面是红豆杉与紫杉醇的稀缺，另一方面是巨大的医疗需求，这就导致红豆杉原料常年价格高昂，供不应求。

　　据介绍，目前世界上，尚无成规模的人工种植红豆杉项目，而野生的红豆杉极其稀缺，在我国，红豆杉是国家一级珍惜濒危保护植物，同时，全世界有42个国家将红豆杉称为“国宝”。

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　　揭开紫杉醇合成的秘密

　　据闫建斌介绍，在此次研究中，科研人员利用第三代测序技术，获得基因组的测序读段（reads），高深度的测序饱和覆盖南方红豆杉基因组，然后再从头拼接，从而还原红豆杉各染色体的序列片段。

　　之后，科研工作者们结合辅助基因组组装Hi-C测序方法，捕获全基因组范围内整染色体质DNA在空间位置上的关系，确定序列片段在染色体上的方向和顺序，最终确定基因组各染色体上ATCG四种碱基的排列顺序。

　　研究通过对南方红豆杉单倍体胚乳组织进行全基因测序，成功组装了染色体级别的高质量南方红豆杉参考基因。

　　研究显示，紫杉醇合成相关基因的基因组定位和协同表达调控，绘制了多个相关基因家族的基因组位置图谱，特别揭示了细胞色素P450家族的基因组分布和调控规律。研究首次发现了紫杉醇合成基因在红豆杉9号染色体上的聚集分布现象，并在其中鉴定了首个紫杉醇生物合成基因簇，由六个基因串联组成，主要负责催化紫杉醇生物合成的前两步。

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　　未来可以人工合成吗？

　　获得一个物种的基因组序列，对于该物种的研究具有重要意义。

　　从紫杉醇被发现开始，科学家们经过半个多世纪的研究，完成了对其构效关系、药物剂型、药物来源、临床应用、作用机制等方面的研究工作。但是，“迄今为止，红豆杉如何合成紫杉醇这一关键科学问题，还没有被完全解析”，闫建斌介绍：“本次研究对红豆杉基因组的测序完成，为解决该关键科学问题提供了重要基石，也为下一步开发绿色环保、可持续生产的紫杉醇合成策略提供了思路”。

　　除此之外，本次研究对南方红豆杉的相关研究也做出了重要努力。南方红豆杉是一种较古老的裸子植物。其参考基因组的发布，填充了裸子植物基因库的空缺，为植物界的演化研究提供了一个重要案例。南方红豆杉基因组信息还将有助于高效开发该物种的分子标记，这些分子标记将直接用于指导相关林木育种工作，加速红豆杉属物种遗传改良工作，实现全基因选育抗逆性好、生长迅速、紫杉醇含量高的优良红豆杉品种。

　　长期以来，国外在红豆杉和紫杉醇的研究开发进程中一直处于领先状态。中国科学家们对于红豆杉基因组的率先解析，是该领域的重大突破，不仅大大提高了我国相关领域的研究水平，还有望促进我国紫杉醇生物合成与调控研究及进一步产业化。

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　　辟谣：红豆杉泡水有用吗？

　　由于红豆杉是提取紫杉醇的原料，民间有“用红豆杉做的茶杯喝水、用红豆杉组织煮水或泡酒可以防癌”的传言，这样做真的有效果吗？

　　答案是否定的。据相关专家介绍，红豆杉木材中的紫杉醇含量极低，而且在不同部位含量分布差异较大。用红豆杉做茶杯喝水，不可能获得有效紫杉醇浓度，更不可能起到抗癌作用。而且，由于紫杉醇及红豆杉的其他代谢产物有生物毒性，盲目采用红豆杉组织煮水和泡酒，不仅无法防癌，反而可能对身体有害。

　　相关医学专家称，紫杉醇的抗癌机制非常复杂，主要通过与β-微管蛋白亚基结合，抑制微管解聚，阻断细胞分裂和诱导细胞凋亡，从而控制癌细胞的发展。使用紫杉醇时，若剂量不合适，可能造成白细胞减少、过敏反应、心血管毒性等负面效果。

　　新京报记者周怀宗实习生刘文婧

红影

获得一个物种的基因组序列，对于该物种的研究具有重要意义。祝贺中国科研团队取得的成果。

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小区里住进了肿瘤病人

2021
05/28
19:00
新京报

满载的电梯关上了门。

角落里，有几双眼睛打量着最后进入的四个人，视线落在了手腕处的医院标识腕带上。一女子翻了个白眼，从鼻子哼出一声气，将一名及其腰高的小男孩紧搂住，“别乱动！”

8层到了。电梯门一开，“xx宾馆”的彩色条幅正对着映入眼帘。两名老人走了出去。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:15
小区里住进了肿瘤病人

2021

自2017年以来，位于河南郑州金水区的聂庄回迁安置区，一些“二房东”将住宅“摇身一变”，成为日均四五十元的廉价旅店。因邻近河南省肿瘤医院、河南省胸科医院、河南省人民医院，这些廉价旅店有了源源不断的客源。

由于医院床位有限，不少治疗周期较长的病人及陪护家属，成为这里的“熟客”。

然而，他们的到来也遭到部分业主的反对。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:16
自2017年以来，位于河南郑州金水区的聂庄回迁安置区，一些“二房东”将住宅“摇身一变”，成为日均四五十 ...

去年10月，矛盾达到高点，甚至有人在某单元楼门口涂上“在这住的病人！病看不好”“钱百（白）花”“死”等红、黑漆诅咒字迹。

时隔7个月，墙上仍留有淡淡的印记。一名业主说，现在，单元楼的烟感报警器，每星期还会被旅店住客触发三四次，“物业也管不了。”

多名业主表示，在这片病人和陪护家属的“编外住院部”里，业主与旅店住客的矛盾，依然暗流涌动。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:17
去年10月，矛盾达到高点，甚至有人在某单元楼门口涂上“在这住的病人！病看不好”“钱百（白）花”“死” ...

                               
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方梅旅店所在的单元楼楼梯间，仍有未抹净的字迹。新京报记者 吴淋姝 摄

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:17
方梅旅店所在的单元楼楼梯间，仍有未抹净的字迹。新京报记者 吴淋姝 摄

“这里不排斥病人”

聂庄安置区内究竟有多少家旅店？很难有人数得清。

反正，站在楼外往上看，晾晒在阳台的白色床单和被罩，多过盆栽绿植。

聂庄安置区（下称：安置区）的前身是聂庄村，人口约2300人，曾是郑州有名的“城中村”，于2012年整体拆迁。2017年，回迁安置基本完成。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:17
“这里不排斥病人”聂庄安置区内究竟有多少家旅店？很难有人数得清。反正，站在楼外往上看，晾晒在阳台的 ...

“房子分得多的村民，住不过来的，就托管了出去。外面的人承包下来，把房子改造成旅店。”安置区的一名保安介绍。

据一名在安置区及周边从事房屋托管服务的中介人员透露，安置区内的小区中，B、E区的旅店“特别多”，去年才交房的E区，两个单元楼里的1层至7层，“几乎全是旅店。”

上述中介人员提及，医院周边基本都存在小区旅店收“病号”的情况，“这是通病。物业知道这个情况，但不去禁止。”

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:17
“房子分得多的村民，住不过来的，就托管了出去。外面的人承包下来，把房子改造成旅店。”安置区的一名保 ...

聂庄B区的几位业主告诉新京报记者，保守估计，该小区内，至少开了30家旅店。而出现“诅咒字迹”的某33层单元楼，就有十多家旅店，散布在楼里的十多个楼层。

在午间和傍晚的人流高峰期，可见手里拎着包子馒头、凉拌菜、蔬果、鲜肉的男女老少穿行在安置区内。一些人的手腕上系有医院标识腕带，腕带上的床位号前，多半有个字母D，这代表病人不住院治疗。

57岁的乡村全科医生方梅，来自河南驻马店，腮骨宽大，一对小方眉，低低的独马尾绑在脑后。今年4月，她从上一个“二房东”手里盘下聂庄B区的一家旅店，20个房间分布在33层单元楼的两层。营业执照挂在前台的显眼位置，经营范围载明：住宿。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:18
聂庄B区的几位业主告诉新京报记者，保守估计，该小区内，至少开了30家旅店。而出现“诅咒字迹”的某33层 ...

同安置区内的其他旅店类似，房间分为大床房和标间，带独立卫浴的每晚价格在60元以上。为了省钱，绝大部分“长住客”会选择与他人共享卫生间，约5平方米的大床房，方梅一般要价40元一晚。

不过，这个价钱不含空调费。若要开空调，需另付10块钱。每间房均安有电视，但都无法开机，“就是搁了个‘样板’，做摆设。”一名客人说。

在用电上面，方梅虽斤斤计较，却允许客人无偿使用厨房。调料、食材自备，用完炊具，及时洗干净就成。90元一罐的液化气连着一个小灶炉。每隔十余天，她就叫人来换一罐。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:18
同安置区内的其他旅店类似，房间分为大床房和标间，带独立卫浴的每晚价格在60元以上。为了省钱，绝大部分 ...

旅店的一名“长住客”提到，在安置区内的绝大多数旅店使用厨房，是要交费的，均价5元一次。对此，方梅表示，用厨房的基本都是“病号”，“他们也用不了多少气。”

在住客赵谦看来，40元一晚的房间，还能给大家免费提供一个灶，“知足了。”

赵谦从新疆石河子赶来还不到一周。5月9日，他把在小区对面河南省肿瘤医院（下称：肿瘤医院）住院的母亲接过来吃午饭。那天是母亲节，赵谦买了些新鲜牛肉，打算给67岁的母亲改善伙食。

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:18
旅店的一名“长住客”提到，在安置区内的绝大多数旅店使用厨房，是要交费的，均价5元一次。对此，方梅表 ...

平常，赵谦的父亲守在医院陪护，而他在旅店做一日三餐给父母送去。赵谦的母亲罹患中晚期胃癌。本月初，一家三口乘飞机从石河子赶来就医。赵谦请了长假陪护，想为母亲寻求更多的治疗可能。每每碰到其他肿瘤病人在旅店走廊交流病情，他就爱凑过去“取经”。

方梅从不主动过问住客的病情，“有些客人很敏感。”据她观察，开房时，一般是病人家属出面，大多白天来，称自己住，晚上再把病人悄悄接进来。

“外面的一些酒店，有的并不欢迎病人入住。”陪同妻子李丽来郑州放疗的高勇说，他们来自山东菏泽农村，计划在方梅的旅店住5周，“这里不排斥病人。”

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:19
平常，赵谦的父亲守在医院陪护，而他在旅店做一日三餐给父母送去。赵谦的母亲罹患中晚期胃癌。本月初，一 ...

                               
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河南省肿瘤医院附近的义乳、假发店。新京报记者 吴淋姝 摄

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驻在平安夜前夕 发表于 2021-5-29 11:19
河南省肿瘤医院附近的义乳、假发店。新京报记者 吴淋姝 摄

看病比住宿条件重要

5月7日下午，约5平方米的隔断间内，61岁的李丽屈起双腿躺在床上。午后，她刚刚经历完第9次放疗。

李丽耳廓厚实，皮肤细腻，看上去像五十出头。但光溜溜的脑袋和手上的医院腕带，暴露了她的患者身份。屋内的木桌上，放有一桶蛋白粉，一箱纯牛奶，一盒打开的饼干，以及从老家带来的一口袋大枣。桌下，自带的电锅内盛着碗筷，蓝色塑料盆里放了一把蒜苔。

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看病比住宿条件重要5月7日下午，约5平方米的隔断间内，61岁的李丽屈起双腿躺在床上。午后，她刚刚经历完 ...

右面墙壁的挂钩上，一顶黄褐色的短款假发挂在最里边，高勇说，假发价格1100元，购于肿瘤医院西边的一家假发店，“老板不让讲价，说是真发，但我觉得不是。”这顶假发，李丽才戴了两个多月，就开始褪色了，“你看，现在黄色不纯，褐色也不纯。”

今年1月，李丽被查出早期子宫内膜癌，她在肿瘤医院做了手术。2月，化疗中的她几乎掉光所有的头发。

和头发一起离开的，还有攒了半辈子的积蓄。夫妻俩在农村靠种地为生，高勇曾“北漂”四年干装修存下一点工钱。里面的大部分，还是给28岁的小儿子预备的彩礼钱。

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右面墙壁的挂钩上，一顶黄褐色的短款假发挂在最里边，高勇说，假发价格1100元，购于肿瘤医院西边的一家假 ...

李丽在肿瘤医院门诊大厅遇到揽客的方梅，对方递给她的黄色卡片写着，“长租/短租/日租/可做饭，24小时热水，无线WIFI……”

李丽夫妻住的隔断间，窗户是暗窗，不带卫浴。因要长住，方梅给了他们优惠价，每晚40元。比肿瘤医院的床位费贵5元。

“放疗一次，7分钟，要花1300元。每分钟186元。”李丽说，近4个月，她的医疗费支出已逾13万元。其中，化疗3次住院25天，就花了5.9万元。“好在新农合报了60%，放疗还没结账，不知道最后能报多少。”高勇叹气。