最近,美国索尔克研究所、伊利诺伊大学、清华大学、四川大学等处的科学家们,发现了一种强大的双重组合拳,可对抗经常导致耐药性癌症的一个常见遗传突变。这种双重药物疗法——利用已经用于其他疾病的类似物,使肺癌小鼠的生存率加倍,并停止了胰细胞中的癌症进展。
肺癌,影响着非吸烟者以及吸烟者,是全球最常见的癌症,致使每年160万人死亡,远远超过了胰腺癌、乳腺癌和结肠癌。大约30%的最常见肺癌类型(非小细胞肺癌)都含有一个KRAS基因突变。这一突变也能导致难以治疗的胰腺癌、甲状腺癌和结肠癌。
索尔克研究所遗传学实验室教授、美国癌症协会分子生物学教授Inder Verma称:“到目前为止,真的还没有有效的治疗方法来靶定KRAS突变。我们发现一种药物组合,能成功地靶定KRAS并停止小鼠模型中的肿瘤生长。”
这项新研究发表在2014年11月19日的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志,表明这种双管齐下的攻击能成功抑制KRAS和其他细胞过程,以阻止或减少肿瘤的生长。
当被激活时,突变的KRAS可附着在细胞膜上,并招募蛋白质来加强肿瘤的生长。研究人员已经开发了药物来禁用将KRAS拴到细胞膜的酶,但是这些药物通常是有毒的,因为这些酶是身体正常功能所需的。
Verma表示:“KRAS的薄弱环节在于,它到细胞膜的移动。”当研究人员发现一种叫做Zometa的药物时,他们采用一种新的方法来靶定这种膜的相互作用,这种药物通常用于停止骨病中细胞的分解和生长,也干扰细胞膜的相互作用。在以前的研究中,该研究小组将碳链补充到一个类似于Zometa的分子中,以制备一种亲脂性的二磷酸盐(BP)——可阻止KRAS附着到细胞膜。
Verma说:“这是第一次,我们能够干扰KRAS,而完全没有毒性。”然而,这是不够的。肿瘤仍然增殖,部分是因为新的BP可导致称为自噬的过程失败,在这个过程中,细胞在应力作用下会自毁,并分解为可被其他细胞利用的营养物质。
在对抗癌症的过程中,自噬既是好的也是坏的:在某些情况下,自噬可促使癌细胞死亡;在其他设置中,它会创建一种有助于肿瘤茁壮成长的细胞环境。用BP治疗,细胞开始自噬过程,但是是失败的,从而导致蛋白质积累和有助于肿瘤生存的炎性环境。
但是,这项新研究表明,当研究人员加入一种称为雷帕霉素的化合物后,细胞可以成功地进行自噬,并阻止肿瘤细胞增殖。雷帕霉素,发现于上世纪70年代,被用于临床来预防器官排斥,也与抗癌作用有关。
本文第一作者、索尔克研究所的Yifeng Xia称:“我们发现,如果我们也激活自噬——用雷帕霉素,并将其与细胞膜抑制剂BP联合,在肿瘤中会发生显著的细胞死亡。”
当他们将这种药物组合注入小鼠肺部肿瘤后,肿瘤缩小或停止生长。研究还发现了对双重治疗有反应的胰腺癌细胞株。接下来,研究小组计划检测新BP的毒性。该研究小组还与加州大学圣地亚哥分校、Moores癌症中心合作,设计人类临床试验来检测双重疗法。
Xia补充说:“据我们所知,这两种药物还没有联合用于KRAS相关的癌症治疗。我们对于这种潜力感到很兴奋,这些分子以某种形式已经被用于临床试验。”
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