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Cancer Cell:突破!科学家开发出能促进癌细胞“自杀”但不损伤健康细胞的新型抗癌疗法

发布时间: 2017-10-11 20:50     来源: 生物谷

近日,一项刊登在国际杂志Cancer Cell上的研究报告中,来自阿尔伯特-爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的研究人员通过研究首次发现了一种能直接促进癌细胞“自杀”同时并不影响机体健康细胞的特殊化合物,这种新型疗法能够直接抵御急性髓性白血病(AML)细胞,而且还能够帮助有效供给其它类型的癌细胞。

图片摘自:Albert Einstein College of Medicine

研究者Evripidis Gavathiotis教授说道,相比当前其它抗癌疗法而言,我们所开发的新型靶向化合物更加有效,其能够促进癌细胞自我毁灭;在理想情况下,这种新型化合物能够同其它疗法相结合来更加快速且有效地杀灭癌细胞,同时产生的副作用较小,而采用标准化疗法常常会使得患者产生一定的副作用。

AML几乎占到了三分之一的新发白血病类型,每年在美国这种类型的白血病会引发1万多名患者死亡,几十年来,AML患者的存活率一直保持在大约30%左右,因此目前研究人员迫切需要开发出更好的疗法。文章中,研究人员所发现的新型化合物能够通过诱导细胞凋亡的方式来帮助有效抵御癌症,在胚胎发育的过程中,细胞凋亡能够“修剪”掉过多的组织,而且某些化疗药物能够通过损伤癌细胞的DNA间接诱导细胞凋亡。

当细胞中一种名为BAX的“刽子手”蛋白被促细胞凋亡蛋白激活时就会诱发细胞发生细胞凋亡,一旦被激活后,BAX分子就会自动导航并在线粒体中刺激产生致命性的“洞”,但通常癌细胞会设法抑制BAX蛋白对其实施杀灭作用,其能够通过产生大量的抗细胞凋亡蛋白来抑制BAX蛋白以及激活BAX分子的特殊蛋白,从而维持癌细胞继续生存。研究者Gavathiotis说道,这种新型化合物能够通过与BAX蛋白的激活位点进行高亲和性地结合来恢复癌细胞中BAX分子的活性,随后BAX蛋白就能够实施对癌细胞的杀灭作用,同时对健康细胞并不会产生任何影响。

2008年研究者Gavathiotis在Nature杂志上发表的一篇文章中就首次描述了BAX蛋白激活位点的形状和结构,当时研究人员通过研究寻找了能够激活BAX蛋白克服癌症对细胞凋亡耐受性的小分子,起初他们利用计算机对100多万种化合物进行筛选来寻找哪些化合物具有BAX的结合特性,最后在实验室中对500种化合物进行了检测评估。

研究者表示,名为BTSA1(BAX Trigger Site Activator 1,BAX诱导位点激活子1)的化合物是BAX最具潜力的激活子,当其加入到多个不同的人类AML细胞系中时能够诱发快速且广泛的细胞凋亡效应,下一步研究人员将在高风险AML患者的血液样本中对BTSA1进行检测,很明显的是,BTSA1能偶诱导AML患者机体的细胞出现细胞凋亡,同时并不会影响患者机体中健康的血液形成干细胞。

研究人员通过将人类的AML细胞植入到小鼠机体中制造出了AML动物模型,随后将BTSA1化合物给予一半AML小鼠,另一半小鼠模型则作为对照,结果发现,相比对照小鼠而言(40天),接受BTSA1治疗的小鼠的存活期明显延长了(55天),43%接受BTSA1治疗的AML小鼠存活期达到了60天以后,而且并未表现出任何AML疾病迹象。

更重要的是,利用BTSA1治疗的小鼠机体中并未出现毒性证据,BTSA1能够激活BAX蛋白并且引发AML细胞出现细胞凋亡,同时还不会损伤健康细胞和组织,这主要是因为癌细胞已经为细胞凋亡做好了准备;研究者表示,相比健康人群机体中的正常血细胞而言,来自患者机体的AML细胞能够含有较高水平的BAX蛋白,而且AML细胞中会出现更多BAX蛋白的积累,甚至低水平的BTSA1也能够诱发足够多的BAX激活来诱发癌细胞出现凋亡,同时并不会对含有低水平BAX或不含该蛋白的健康细胞产生任何损伤效应。

下一步研究人员将会通过更为深入的研究来观察是否在对其它类型癌症动物模型的检测时BTSA1也会带来相似的治疗效应。

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