科学探索|康毅滨Nature Cancer两篇论文:新癌症疗法可以关闭主要癌细胞类型,而且没有副作用( 二 )


他的团队的研究仍在继续,他们的第二个突破是在2014年发表的一系列论文中表明,MTDH对癌症的发展和转移至关重要 。没有这种基因的小鼠生长正常,这表明它对正常生活不是必需的 。重要的是,如果这些小鼠确实患了乳腺癌,它们的肿瘤显著减少,而且这些肿瘤没有转移 。
康教授研究小组很快发现,前列腺癌、肺癌和结肠直肠癌也是如此 。其他团队也证实了肝癌和许多其他癌症的类似结果 。
“所以基本上,在大多数主要的人类癌症中,这个基因对癌症进展和所有与癌症相关的可怕事情都是必不可少的,但它似乎对正常的发展并不重要 。没有这种基因,小鼠可以正常生长、繁殖和生活,所以我们知道这将是一个重要的药物靶点 。”
大约在同一时间,MTDH的晶体结构显示,该蛋白质有两个手指状的突起,嵌在另一种蛋白质SND1表面的两个口袋里,“就像两个手指插在保龄球的洞里,”康教授说 。他们的实验显示了MTDH和SND1是非常密切地相互依赖 。
这给了研究人员一个如何处理MTDH的新想法,他们无法正面禁用它,但如果他们能够破坏与 SND1 的这种连接,就会消除 MTDH 的危险影响 。他们在普林斯顿化学系的一个化合物库小分子筛选中心仔细研究了分子,直到他们发现一种分子可以填充两个深袋中的一个,也就是保龄球洞,从而防止蛋白质互锁 。
“我们从晶体结构中知道锁眼的形状,所以我们一直在寻找,直到找到钥匙,”康教授说 。
虽然这听起来很简单,但找到合适的化合物是非常具有挑战性的 。“筛查花了两年时间,没有任何进展,直到有一天,我们在我们的高通量筛选分析平台上看到了显著的信号变化 。那一刻,我们知道这种化合物确实存在,而且我们找到了它!”文章一作Minhong Shen说 。
在确认 MTDH 是一个不错的目标后十多年,他们终于找到了灵丹妙药 。
因为虽然证明出生时没有MTDH的小鼠对癌症有抵抗力是很重要的,但这并不能帮助患者,因为他们的基因无法被重写 。
“2014年,我们指出了如果你在出生时敲除一个基因会发生什么,这一次,我们表明,在肿瘤已经完全发展成致命的癌症后,我们可以消除这个基因的功能 。我们发现,无论是从基因上还是从药物上使用我们的化合物,都能达到相同的结果 。”
两种机制,没有副作用
康教授和他的同事已经证明MTDH有两种主要机制:它能帮助肿瘤在生长或化疗过程中的压力下存活,而且它也可以抑制了来自被肿瘤侵袭器官的警报 。
我们的免疫系统是为了防御而不是进攻而设计的,如果它不知道某个细胞是入侵者或受到攻击,它就不能提供帮助 。MTDH-SND1组合抑制了向免疫监视系统呈现癌细胞危险信号的途径 。
“现在,有了这种药物,我们可以重新激活警报系统,”康教授说 。之后,该药物使肿瘤对化疗和免疫疗法更加敏感 。“在正常组织中,健康细胞通常不会受到压力,也不会发出被免疫系统识别为外来的信号,所以这就是为什么MTDH对正常组织不是必需的 。本质上,MTDH是一个典型的‘癌症适应症基因’,是恶性细胞生存和发展所必需的 。”
他继续说道:“在内部,肿瘤细胞需要MTDH来存活,在外部,它需要MTDH来躲避免疫系统 。所以最好能有一种药物可以阻止这两种重要的机制——癌细胞的存活和逃逸 。最重要的是,这种药物毒性很小 。当我们在小鼠身上测试时,完全没有副作用 。这是最好的结果:两种机制攻击肿瘤,对正常组织几乎没有副作用,而且,这不是针对某一种特定的癌症,而是针对所有主要类型的癌症 。”