鏈脲佐菌素

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鏈脲佐菌素（英語：Streptozotocin或Streptozocin，簡稱STZ，又名鏈佐星、鏈脲黴素）是一種由鏈球菌產生的，對哺乳動物胰臟中產生胰島素的胰島B細胞有着特異毒性的天然化合物。它被用於臨床上治療胰島細胞瘤，以及在醫學研究中建立1型糖尿病的動物模型。

鏈脲佐菌素

臨床資料
商品名（英語：Drug nomenclature）	Zanosar
MedlinePlus	a684053
給藥途徑	靜脈注射
ATC碼	L01AD04 (WHO)
法律規範狀態
法律規範	處方藥（℞-only）
藥物動力學數據
生物利用度	17-25%
藥物代謝	肝臟、腎臟
生物半衰期	35-40分鐘
識別資訊
IUPAC命名法 2-deoxy-2-({[methyl(nitroso)amino]carbonyl}amino)-β-D-glucopyranose
CAS號	18883-66-4  Y
PubChem CID	29327
DrugBank	APRD00209 N
ChemSpider	27273 Y
KEGG	C07313 N
ChEBI	CHEBI:9288 Y
ChEMBL	ChEMBL450214 N
CompTox Dashboard（英語：CompTox Chemicals Dashboard） (EPA)	DTXSID2021282
化學資訊
化學式	C8H15N3O7
摩爾質量	265.221 g/mol
3D模型（JSmol（英語：JSmol））	交互式圖像
SMILES CN(C(=O)N[C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H](O[C@@H]1O)CO)O)O)N=O
InChI InChI=1S/C8H15N3O7/c1-11(10-17)8(16)9-4-6(14)5(13)3(2-12)18-7(4)15/h3-7,12-15H,2H2,1H3,(H,9,16)/t3-,4-,5-,6-,7+/m1/s1 Y Key:ZSJLQEPLLKMAKR-GKHCUFPYSA-N Y

用途

鏈脲佐菌素被美國食品藥品監督管理局批准用於治療由轉移引起的胰島癌。由於STZ毒性較大且極少治癒癌症，它通常僅被用於那些無法通過手術治療癌症的病人。對於這些病人，STZ可以使腫瘤縮小以及緩解症狀（尤其是胰島素瘤（英語：Insulinoma）細胞產生的過量胰島素引起的低血糖）。^[1] 典型的藥用劑量為每天靜脈注射500 mg/m²，持續5天，且每4~6周重複一次。

因其對胰島B細胞的高毒性，鏈脲佐菌素還在科學研究中長期用於在實驗動物身上引發胰島炎（英語：insulitis）和糖尿病。^[2]

作用機理

鏈脲佐菌素是一種氨基葡萄糖—亞硝脲（英語：nitrosourea）化合物。同其他亞硝脲類烷基化抗腫瘤劑一樣，它透過損害DNA對細胞產生毒性，除此之外還有其他協同的機理。DNA的損害會引起ADP核糖基化（英語：ADP-ribosylation），而這點很有可能比DNA損害本身對於糖尿病的引發發揮了更重要的作用。^[3] 鏈脲佐菌素與葡萄糖分子具有足夠的相似度，以至於葡萄糖轉運蛋白2（英語：GLUT2）（GLUT2）會將其轉運至細胞中；然而其他葡萄糖轉運蛋白並不能識別STZ。而胰島B細胞含有大量的GLUT2，因此這點很好地解釋了STZ對胰島B細胞的特異毒性。^[4][5]

歷史

鏈脲佐菌素在1950年代末被發現之初被認為是一種抗生素。^[6] 來自卡拉馬祖的Upjohn製藥公司（現在輝瑞的一個子公司）的科學家在一個土壤中不產色鏈黴菌（英語：Streptomyces achromogenes）的菌株里發現了STZ。發現這個菌株的土壤採集於布盧拉皮茲（英語：Blue Rapids, Kansas），因此這個小鎮被認為是STZ被發現的地方。Upjohn公司在1958年8月為STZ申請了知識產權保護，並在1962年3月獲得了美國專利3027300號。

在1960年代中期，人們發現鏈脲佐菌素對於產生胰島素的胰島B細胞具有特異毒性。這一點的發現使得STZ後來被用於建立糖尿病的動物模型^[7][8]以及被用於治療胰島B細胞瘤。^[9] 十九世紀六十至七十年代，美國國家癌症研究中心開始研究鏈脲佐菌素在化療中的應用。Upjohn公司在1976年11月向FDA申請批准其對於胰島癌的治療，並於1982年7月獲得批准。之後它一直使用商品名Zanosar。

鏈脲佐菌素目前由梯瓦製藥工業有限公司在市場上銷售。

參考資料

1. Brentjens R, Saltz L. Islet cell tumors of the pancreas: the medical oncologist's perspective. Surg Clin North Am. 2001, 81 (3): 527–42. PMID 11459269. doi:10.1016/S0039-6109(05)70141-9.
2. Rossini, A. A.; Like, A. A.; Chick, W. L.; Appel, M. C.; Cahill Jr, G. F. Studies of streptozotocin-induced insulitis and diabetes. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1977, 74 (6): 2485–2489. PMC 432197 . PMID 142253.
3. Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas.. Physiol Res. 2001, 50 (6): 537–46. PMID 11829314.
4. Wang Z, Gleichmann H. GLUT2 in pancreatic islets: crucial target molecule in diabetes induced with multiple low doses of streptozotocin in mice. Diabetes. 1998, 47 (1): 50–6. PMID 9421374. doi:10.2337/diabetes.47.1.50.
5. Schnedl WJ, Ferber S, Johnson JH, Newgard CB. STZ transport and cytotoxicity. Specific enhancement in GLUT2-expressing cells. Diabetes. 1994, 43 (11): 1326–33. PMID 7926307. doi:10.2337/diabetes.43.11.1326.
6. Vavra JJ, Deboer C, Dietz A, Hanka LJ, Sokolski WT. Streptozotocin, a new antibacterial antibiotic. Antibiot Annu. 1959, 7: 230–5. PMID 13841501.
7. Mansford KR, Opie L. Comparison of metabolic abnormalities in diabetes mellitus induced by streptozotocin or by alloxan. Lancet. 1968, 1 (7544): 670–1. PMID 4170654. doi:10.1016/S0140-6736(68)92103-X.
8. Rerup CC. Drugs producing diabetes through damage of the insulin secreting cells. Pharmacol Rev. 1970, 22 (4): 485–518 [2010-01-30]. PMID 4921840. （原始內容存檔於2012-07-12）.
9. Murray-Lyon IM, Eddleston AL, Williams R, Brown M, Hogbin BM, Bennett A, Edwards JC, Taylor KW. Treatment of multiple-hormone-producing malignant islet-cell tumour with streptozotocin. Lancet. 1968, 2 (7574): 895–8. PMID 4176152. doi:10.1016/S0140-6736(68)91058-1.

外部連結（英文）

• 美國專利第3,027,300號
• FDA的資料 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）