一種從海洋害蟲中分離出來的藥物有望治療一些最為嚴重的疾病，而且科學家們也想要知道它到底多有效---隻要他們能夠獲得更多的這種藥物。就目前的情況來看，世界上的這種化學物的供應量大約下降到20世紀90年代的一半，而且很難從產生它的海洋生物中提取出足夠的數量。

如今，在一項新的研究中，來自美國斯坦福大學的研究人員在實驗室中發現一種更簡單、更高效的方法來製造這種需求量日益增加的化合物。他們新合成的藥物將足以繼續開展臨床試驗來測試它作為一種癌症免疫治療藥物的療效，以及治療阿爾茨海默病和HIV的療效。相關研究結果發表在2017年10月13日的Science期刊上，論文標題為“Scalable synthesis of bryostatin 1 and analogs, adjuvant leads against latent HIV”。

論文通信作者、斯坦福大學化學教授Paul Wender說，他一度對這個項目感到非常興奮，“我穿上我的實驗室外套，做了一些結晶實驗”。對他來說，這篇論文是幾十年研究的結果。

從三頭大象縮減到一個鹽瓶

就像許多自然產生的化學物作為藥物進行使用一樣，苔蘚蟲素（bryostatin）在本質上是在一次捕魚遠征之後發現的。在20世紀60年代，因在開發來自陸地植物和陸地動物的藥物方麵取得一些成功，科學家們開始將注意力轉移到海洋生物上。

苔蘚蟲素的故事始於1968年，當時在墨西哥灣工作的一名海洋生物學家收集了大量的海洋生物，並將它們送往美國國家癌症研究所（NCI）進行分析。作為其中的一種生物，總合草苔蟲（Bugula neritina）是一種以汙染海洋環境而聞名的害蟲，而且有望成為一種抗癌試劑。15年後，科學家們報道了這種活性成分的結構，他們以這種海洋動物的共同名字---棕色苔蘚蟲，將其命名為苔蘚蟲素1。

不幸的是，苔蘚蟲素1是很難獲得的。當這些NCI科學家們回去清理了14噸總合草苔蟲時，他們成功地提取了僅18克苔蘚蟲素。

Wender說，“這基本上就是三頭大象縮減到一個鹽瓶。”

更糟糕的是，隨後的研究表明總合草苔蟲在靠近赤道的溫暖海域中，僅在一年中的特定時間內，僅在深度超過10英尺的深處，合成苔蘚蟲素。（事實上，NCI收集的14噸樣品來自加州，這是因為隨後來自墨西哥灣的樣品經證實是沒有活性的。）盡管在實驗室中有方法合成苔蘚蟲素，但是它需要57個步驟，而且效率並不高。

進行改進

Wender和他的團隊一直在研究苔蘚蟲素類似物而不是苔蘚蟲素本身，這是因為自20世紀80年代以來，人們僅在最近才開始考慮如何在實驗室中自我製造苔蘚蟲素。

Wender說，“通常，我們從事於製造比苔蘚蟲素等天然產物更好的化學物。”換言之，Wender和他的實驗室的工作就是製造出受到自然啟發的但效果更好的化學物。

Wender說，“但是當我們開始意識到很多人都在考慮的臨床試驗都沒有完成，這是因為他們沒有足夠的原料，於是我們決定，‘我們將卷起袖子，製造苔蘚蟲素，這是因為它是非常需要的’。”

認真從事研究

Wender實驗室具有幾十年研究苔蘚蟲素類似物的經驗，在兩年的共同努力下開發出一種步驟更少的僅需29個步驟的合成方法，產率為4.8%，合成效率比從總合草苔蟲中提取苔蘚蟲素高出上萬倍，而且明顯地比之前的合成方法更加簡單和更加高效。

Wender說，“這群科學家的才華和奉獻讓一項很多人認為是不可能的成就變成可能。我們很幸運有一群沒有被這一點嚇倒的人。”

Wender說，這些研究人員如今合成出2克以上的苔蘚蟲素1，而且一旦提高生產規模，他們有望每年合成大約20克，這足以滿足臨床需求和研究需求。這一數量比從14噸總合草苔蟲中提取出的還要多一點，從而足以治療大約2萬名癌症患者或4萬名阿爾茨海默病患者。

這些結果可能也是HIV/AIDS研究的福音。在今年9月底，Wender報道了一種苔蘚蟲素1類似物能夠有助喚醒潛伏的HIV感染細胞，使得它們更容易遭受抗HIV藥物或免疫係統攻擊。Wender說，通過對苔蘚蟲素1產生新的認識和對它進行新的供應，“我們有機會開始認真地開展關於根除HIV/AIDS的臨床對話。