编者按：
2016年诺贝尔化学奖已尘埃落定，三位从事分子机器研究的科学家获此项殊荣。不可忽视的是，除这三位之外，还有很多科学家也做出了卓越成就，其中有些人更被汤森路透预测为今年诺贝尔化学奖获得者。日本熊本大学医学院名誉教授、日本崇城大学教授前田浩（Hiroshi Maeda）便是其中一位。
撰文 | 吴军（美国希望之城医学中心）
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2016年的诺贝尔化学奖已经尘埃落地，三位从事纳米机器设计的科学家获得了此项殊荣。
在揭晓前几天，朋友通过微信告诉我说，我的博士导师、日本熊本大学医学院名誉教授前田浩（Hiroshi Maeda）博士（现任日本崇城大学教授）被汤森路透（Thomson Reuters）预测为2016年诺贝尔化学奖获得者之一。汤森路透是一家国际专业数据分析公司，他们根据学术论文的引用数量等进行预测，自2002年至2015年共预测了256名诺贝尔奖得主候选人，其中39人已经获奖。前田教授与松村博士是被预测获得2016年化学奖的三组科学家之一。
虽然前田教授又一次与诺贝尔奖擦肩而过，但因为汤森路透的预测，前田教授的名字和他的理论通过全球媒体的报道而进入公众视野。鉴于绝大多数华人读者不知道前田教授及其科学研究的成就，我感到有责任来介绍一下前田浩教授及其科学贡献。
我是1994年通过获得日本政府文部省外国留学生奖学金进入到前田浩教授实验室读博士的。之所以要到前田浩教授那里求学，是因为我在1992年读了上海医科大学汤钊猷教授编著的一本关于肝癌治疗的书，里面有一章是前田浩教授写的关于一种叫SMANCS的药物，与碘油Lipiodol混合后通过肝动脉注射，这个药在肝癌组织里能够选择性地潴留，而且长达数月，从而达到高效的抗癌效果，同时副作用极小，患者两天后即可出院，过正常的生活。我当时认识到，这就是最理想的癌症治疗方法了：疗效高、副作用小、伤害小，不影响正常生活质量。我因此写信给前田浩教授，希望到他的实验室读书。幸运的是，我成为他的三个中国留学生之一。
早期研究
前田教授1962年本科毕业于日本的东北大学。这所大学位于日本仙台市，是日本的7所旧帝国大学之一。大学毕业后，前田获得美国的Fulbright研究生奖学金，到美国加州大学戴维斯分校，师从Robert E. Feeney学习蛋白质化学及蛋白酶抑制物。那是蛋白质化学和生物化学最激动人心的大发展时期。在获得硕士学位后，前田回到仙台的东北大学，师从石田名香雄教授，进行抗生素的研究。石田名香雄是世界知名的微生物学家，曾经发现了著名的仙台病毒，是日本抗生素研究的领导者，曾任东北大学校长，门下学生多成为日本各大学的知名教授。前田的课题是一种新发现的抗生素-新制癌菌素Neocarzinostatin （NCS）。NCS具有高度敏感的抗细菌和肿瘤的活性，它的结构非常特殊，由113个氨基酸的蛋白链和切断DNA的色素团Chromophore组成。前田负责确认这个新抗生素的蛋白质序列。
1968年5月，前田在获得博士学位后，应哈佛大学医学院教授Sidney Farber的邀请，来到美国波士顿的儿童癌症研究基金会（CCRF）工作，目的是确认NCS的结构。CCRF后来成为目前世界著名的Dana-Farber Cancer Institute。Farber教授是世界癌症化疗的先驱者之一，曾经担任美国抗癌协会主席。前田在这段时间，还到了加州大学旧金山分校（UCSF）的荷尔蒙研究室的Choh Hao Li（李卓皓）教授的实验室工作，李卓皓教授是当时世界最著名实验内分泌科学家之一，发现和纯化了多种激素，曾经有300多位来自世界各地的科学家在他的实验室工作。据前田跟我说，在李卓皓实验室短短两个星期，他受益良多。
在完成了NCS结构分析工作之后，1971年前田博士接受来自日本熊本大学医学院日沼頼夫（Yorio Hinuma）教授的邀请，来到熊本大学医学部微生物学研究室担任副教授。熊本大学医学部是一所老牌的医学院，历史可以追溯到18世纪，是日本在7所帝国大学医学院之后最著名的医学院之一，具有优良的研究传统。日沼頼夫教授也是世界著名的微生物学家，以发现成人T细胞白血病病毒而著名，于2009年获得日本文化勋章。日沼頼夫教授后来去京都大学病毒研究所担任教授，前田博士随后成为熊本大学医学部微生物学教授。
神奇的SMANCS
在熊本期间，前田教授继续研究NCS。NCS虽然有高效的抗癌活性，但是很容易在体内被蛋白酶降解而失活，在血液中半衰期极短。前田一直想办法改善NCS的药物动力学特性。有一次，他读到美国化学协会主办的《化学与工程新闻》周刊，其中报道说SMA（styrene-co-maleic anhydride）这种兼有水溶/疏水性质的多聚物可以用来做汽车打蜡和地板打蜡用。于是，前田想到用这个多聚物来修饰他的NCS。很快，他从美国ARCO公司获得SMA赠品用来修饰NCS，得到了合成产物。他把这个产物命名为SMANCS。后来他又用n-butyl half-ester的SMA来完善SMANCS。SMANCS的药物动力学性质比NCS获得了极大的改善：抗癌活性保持不变，血液中的半衰期大大延长，抗蛋白酶降解的稳定性大大提高，也几乎不引起免疫原反应（身体产生抗NCS抗体）。因为有了SMA的修饰，SMANCS可以增加其疏水性性质，同时又能够与血液中的白蛋白Albumin结合，成为9万道尔顿的大分子。
SMANCS 结构示意图
当时在熊本大学医学院第一外科工作的外科医生今野俊光（Toshimitsu Konno）博士建议把SMANCS与血管造影剂Lipiodol溶在一起，看看能否帮助治疗癌症。他们首先在携带VX-2肿瘤的兔子身上做实验，证明SMANCS可以溶解在Lipiodol当中并聚集在VX-2肿瘤组织里。因SMANCS在动物身上获得成功，第一外科教授横山育三（Ikuzo Yokoyama）问前田教授能否用SMANCS来治疗一位56岁的肝癌病人。这位患者的肝癌直径有13厘米之大，预料最多只能存活4～5个月。
治疗由今野博士实施，通过肝动脉插管给药。当患者在3个月后复查时，今野医生吃惊地发现，患者活得好好的，肿瘤大大缩小了。这是前所未有的事情。
今野医生兴奋地拿着患者的CT片冲进前田教授的办公室，告诉他这个令人振奋的结果。横山教授、今野博士、前田教授意识到SMANCS具有奇迹般的能量，他们决定让更多的患者接受这个SMANCS的治疗。1982年，他们的临床治疗结果发表在日文的《癌症与化疗》期刊上，1983年发表在欧洲癌症临床肿瘤学杂志（Eur. J., Cancer Clin. Oncol., 19:1053-1065）上。
