研究揭示了产生抗癌化合物的海洋无脊椎动物微生物群的关键发现

黑素瘤是一种最危险的皮肤癌，能从一种生活在海底的海洋无脊椎动物中提取出一种化合物来治疗吗?由里诺沙漠研究所(DRI)博士艾莉森·默里(Alison Murray)领导的一组科学家认为是这样的，他们正在研究一种名为“南极海鞘”(Synoicum adareanum)的南极海鞘的微生物群，以更好地了解开发黑色素瘤特异性药物的可能性。

海鞘是一种原始的囊状海洋动物，生活在世界各地的海底，通过过滤海水以浮游生物为食。众所周知，生长在南极洲周围水域的褐藻含有一种名为“棕榈内酯a”的生物活性化合物，有望具有抗黑色素瘤的特性。研究人员认为，这种化合物是由与褐藻天然相关的细菌产生的。

在本月发表在《海洋药物》杂志上的一篇新论文中，默里和来自南佛罗里达大学、洛斯阿拉莫斯国家实验室和法国南特大学的合作者们提出了重要的新发现，他们测量了从南极洲安弗斯岛群岛收集的样本中棕榈内酯的含量，并描绘了构成adareanum菌群的细菌群落的特征。

穆雷说:“我们的长期目标是找出这个物种的许多细菌中哪一种会产生棕榈内酯，但要做到这一点，我们还需要了解很多关于adareanum的微生物组。”“我们的新研究描述了我们在过去几年里为实现这一目标所取得的许多进展。”

2008年，Murray与南佛罗里达大学的Bill Baker博士和DRI的博士后研究员Christian Riesenfeld博士合作，发表了一项关于单株褐藻微生物多样性的研究。他们的新研究建立在这项研究的基础上，描述了从安弗斯岛周围收集的63个不同个体的微生物多样性。

他们的研究结果确定了一种被研究人员称为该物种的“核心微生物群”——一套常见的21种细菌分类群，存在于80%以上的样本中，还有6种细菌分类群存在于所有63个样本中。

Murray说:“对于南极科学来说，能够在对这些生物的相当大的区域研究中发现和识别这些核心微生物群是一个关键的‘第一次’。”“这是我们下一步确定棕榈内酯生产商所需要的信息。”

南极科学和自然界天然产物研究的另一个“第一”是对所有63个样本中的棕榈内酯水平进行比较，结果表明该化合物在每个样本中都以高水平(每克样本组织中含有毫克)存在，但研究人员没有发现地点、样本或微生物组细菌之间的趋势。对大型数据集中分类群共现关系的进一步分析显示，在这个海洋生态系统中，细菌彼此之间以及与宿主物种之间的一些相互作用方式。

穆雷说:“微生物组本身在组成上与其他海鞘动物不同，而且看起来很有趣，有很多相互作用。”“我们的研究为了解这个系统的生态学打开了大门。”

从研究人员已经确定构成核心的细菌组合中提取微生物组接下来，他们希望利用基因组学方法最终能够确定哪些细菌产生棕榈内酯——这是开发黑色素瘤治疗方法的一个重要且必要的进展。

默里说:“使用这种化合物来开发一种治疗黑色素瘤的药物将是一件非常重要的事情，因为目前可用于治疗黑色素瘤的药物太少了。”“如果我们能识别细菌产生这种化学物质，并通过其基因组了解如何在实验室环境中培养它，这将使我们能够提供可持续的棕榈内酯供应，而不依赖于在南极洲采集这种物种的野生种群。”