IT|普林斯顿团队发现化合物 可使主要癌症转移背后的长期目标基因“失效”

据New Atlas报道 , 癌症在体内扩散的神秘方式 , 即所谓的转移过程 , 是使其成为难以遏制的“敌人”的原因 。普林斯顿大学的研究人员在这一领域工作了15年多 , 他们一直在研究一条特殊的线索 , 重点是对大多数主要癌症的转移能力至关重要的单一基因 。他们现在已经发现了一种他们称之为“银弹”的化合物 , 它可以使小鼠和人体组织中的这种基因“失效” 。

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转移性癌症是研究人员关注的一个重点 , 而且有充分的理由 , 因为它实际上是该疾病的主要死因 。虽然手术或化疗可能有效地消除了最初的肿瘤 , 但脱离的细胞可以悄悄地在身体周围移动 , 并在几个月甚至几年后产生新的肿瘤 。
这项新发现背后的普林斯顿团队成员沈敏洪说:“转移性乳腺癌在美国每年造成4万多人死亡 , 而且患者对标准治疗方法反应不佳 , 如化疗、靶向治疗和免疫治疗 。我们的工作确定了一系列的化学化合物 , 可以显著提高转移性乳腺癌小鼠模型的化疗和免疫治疗反应率 。这些化合物具有巨大的治疗潜力 。”
这一发现源于2004年的一项研究 , 普林斯顿大学的科学家们在该研究中发现了一个与转移性乳腺癌有关的基因 , 称为metadherin(或MTDH) 。癌症生物学家康宜斌在2009年发表的一篇论文显示 , 在大约三分之一的乳腺癌肿瘤中 , 该基因被扩增并产生异常高水平的MTDH蛋白 , 而且不仅是转移过程的核心 , 也是这些肿瘤对化疗的抵抗 。
康宜斌说:“当时有很多兴奋之处 。‘哇 , 我们发现了一个与病人的不良结果有关的转移基因!’下一步是什么?我们能瞄准它吗?这是一个大问题 , 因为在当时 , 没有人知道这个不起眼的、鲜为人知的基因是如何工作的 。它与任何其他已知的人类蛋白质没有相似之处 。我们不知道它对正常的生理学是否重要 。”
随后的研究继续阐明了MTDH基因的重要性 , 证明了它是如何对癌症的发展和转移至关重要 。被设计为缺乏该基因的小鼠生长正常 , 而那些患乳腺癌的小鼠的肿瘤要少得多--那些确实形成的肿瘤也不会转移 。研究人员随后发现前列腺癌、肺癌、结肠直肠癌、肝癌和许多其他癌症都是如此 。

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"所以基本上 , 在大多数主要的人类癌症中 , 这个基因对于癌症的发展和所有与癌症有关的可怕事情都是必不可少的 , 然而它似乎对正常的发展并不重要 , "康宜斌说 。“小鼠在没有这个基因的情况下也能生长、繁殖和正常生活 , 所以我们知道这将是一个伟大的药物目标 。”
MTDH的晶体结构显示 , 该蛋白有一对类似于手指的突起 , 它们与另一种名为SND1的蛋白表面的两个孔交错 。据康宜斌说 , 这“就像两个手指伸进保龄球的孔里” , 科学家们怀疑 , 如果这种亲密的联系能够被打破 , 它可能会在很大程度上抑制MTDH的有害影响 。
康宜斌说:“我们从晶体结构中知道锁孔的形状是什么 , 所以我们一直在寻找 , 直到找到钥匙 。”
该团队花了两年时间筛选合适的分子来填补这些“孔” , 但没有取得任何重大成功 , 直到他们找到了他们所说的"银弹" 。由此产生的化合物塞住了这些空隙 , 阻止了蛋白质的交错 , 具有深刻的抗癌效果 , 类似于他们早期工作中在MTDH缺陷小鼠身上看到的效果 。