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在埃及，乳腺癌和结肠癌发病率上升，现有检测和治疗手段存在局限。研究人员从真核枝孢属中提取并优化 L - 天冬酰胺酶（L-asparaginase）表达，评估其对癌细胞系的抗癌潜力。结果显示部分菌株产酶有抗癌效果，为癌症治疗提供新思路。
在当今社会，癌症如同高悬的达摩克利斯之剑，严重威胁着人类的健康。在埃及，乳腺癌和结肠癌的发病率呈现出快速增长的态势。对于结肠癌而言，虽然结肠镜检查是早期检测的 “金标准”，但它并非完美无缺，存在着风险、局限性以及可能引发的多种并发症。而乳腺癌的主要治疗方式 —— 手术和放化疗，也面临着诸多挑战，比如如何在提高肿瘤细胞对放化疗敏感性的同时，降低对正常细胞的损伤，改善患者的治疗效果和生存质量，这些问题都亟待解决。
在这样的背景下，L - 天冬酰胺酶（L-asparaginase）进入了研究人员的视野。这种酶能够催化 L - 天冬酰胺转化为 L - 天冬氨酸，而 L - 天冬酰胺是肿瘤细胞分裂所必需的代谢物。当 L - 天冬酰胺酶发挥作用，使肿瘤细胞缺乏 L - 天冬酰胺时，肿瘤细胞就可能走向死亡，因此它展现出了潜在的抗癌能力。不过，一直以来广泛使用的细菌来源的 L - 天冬酰胺酶，在长期使用后会引发诸如过敏反应、糖尿病、白细胞减少以及凝血异常等副作用。为了寻找更安全有效的抗癌药物，研究人员将目光投向了其他物种来源的 L - 天冬酰胺酶，比如真菌。
此次开展研究的是来自埃及多个研究机构的研究人员，包括 Ain Shams University、Al-Azhar University 等。他们针对真核枝孢属（Cladosporium）物种展开研究，旨在提取并优化该属物种产生的 L - 天冬酰胺酶的表达，并评估其对乳腺癌和结肠癌细胞系的抗癌潜力。最终，他们发现某些真核枝孢属菌株能够产生具有抗癌活性的 L - 天冬酰胺酶，这一发现为癌症治疗开辟了新的方向，在抗癌药物研发领域具有重要意义，相关研究成果发表在《Journal of the Egyptian National Cancer Institute》上。
研究人员开展研究时用到了几个主要关键的技术方法：首先是形态学鉴定和生化反应鉴定，以此来确定枝孢属菌株的种类；接着采用改良的察氏培养基（mCDA）诱导产酶，利用液体深层发酵技术优化酶的生产；之后运用纳氏试剂比色法测定酶活性，使用十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和免疫印迹法对酶进行分析；最后通过 MTT 比色法评估酶对癌细胞系的细胞毒性。
下面来看具体的研究结果：
- 枝孢属菌株的分离与鉴定：研究人员从开罗省的五个不同地理区域分离出了 886 个真菌菌落，从中筛选出 212 个枝孢属菌株，它们分属于 10 个不同的物种。其中，最主要的物种是草本枝孢（Cladosporium herbarum）。
- L - 天冬酰胺酶的产生与活性测定：在检测的 212 个枝孢属菌株中，18.4% 的菌株在培养 48 小时后检测出能够产生 L - 天冬酰胺酶，有 6 个物种具备合成和释放该酶的能力。在所有测试菌株中，枝状枝孢（Cladosporium cladosporioides）HMA-221 的胞外 L - 天冬酰胺酶活性最高，其酶活性范围为 84 - 428 U/mL。
- L - 天冬酰胺酶的纯化与鉴定：对枝状枝孢 HMA-221 产生的 L - 天冬酰胺酶进行纯化，经过硫酸铵沉淀、凝胶过滤和离子交换色谱等步骤后，得到的纯化酶具有较高的比活性，达到 370.34 U/mg，并且 SDS-PAGE 分析显示该酶呈现出一条分子量约为 35 - 40 kDa 的单一蛋白条带。
- L - 天冬酰胺酶的体外抗癌活性：通过 MTT 法测定，枝状枝孢 HMA-221 产生的 L - 天冬酰胺酶对乳腺癌细胞系 MCF-7 和 MDA-MB-231 以及结肠癌细胞系 HCT116 均表现出显著的抗增殖作用。在不同浓度的酶作用下，癌细胞的存活率随着酶浓度的增加而降低，且该酶的半数抑制浓度（IC50）与作为对照的阿霉素相比有明显差异。
研究结论和讨论部分进一步强调了此次研究的重要意义。研究表明，枝孢属物种能够有效地表达和分泌具有细胞毒性的 L - 天冬酰胺酶，对乳腺癌和结肠癌细胞系具有抑制作用，这意味着其在体外具有潜在的药物应用价值。虽然目前的研究取得了一定成果，但也存在局限性，比如缺乏对研究组织中 L - 天冬酰胺酶表达的组织病理学分析。不过，此次研究为后续探索 L - 天冬酰胺酶在癌症治疗中的应用奠定了基础，未来研究可以进一步深入探讨其作用机制以及在体内的抗癌效果，有望为癌症患者带来新的希望和更有效的治疗方案。
