癌症突破:美科學家發現已知藥物伊布魯尼對抗多種癌症效果神奇
【已有藥物的抗癌發現】近年來,已經開發了一種強大的已知為激酶抑製劑的藥物來治療癌症和其它疾病。這些藥物的主要目標包括從像天線樣的細胞表面突出的受體酪氨酸激酶(RTKs)家族,並且當信號分子與它們結合時,可以在幾乎所有類型的癌症中激活與癌症相關的途徑。
在一項新的研究中,亞利桑那州立大學的生物設計研究所的研究人員使用了一種創新的方法來篩選廣泛範圍的激酶來提高藥物的有效性。2013年,FDA首次批准了稱為伊布魯尼藥物用於治療白血病。新的研究表明伊布魯尼也可以靶向RTK家族的研究成員,稱為ErbB4,這可能會阻礙導致其它實體瘤的進展和生長的事件序列。
實驗結果顯示,伊布魯尼作為ErbB4的有效激酶抑製劑,限制了實驗室中人癌細胞的生長,並降低了小鼠的腫瘤大小。ErbB4對伊布魯替尼的敏感性類似於BTK,即藥物的原始靶。本研究提出了一種新的篩選方法,用於尋找新的藥物靶標,如激酶抑製劑,並證明現有藥物對選擇性靶向ErbB4的潛在治療效用。
研究人員說:「我們特別興奮,因為它證明了這些陣列上的蛋白質在功能上是活性的,反映了他們的自然活動,並使我們能夠篩選它們對選擇性藥物的反應。現在提供了一種工具,使我們能夠尋找藥物的目標應答者,或者確定特定的獲得性突變可能如何影響藥物響應。」
研究結果發表在《致癌基因》的在線版中。一種新型藥物篩選為了探索ErbB4的微妙行為,研究人員使用一種稱為蛋白質微陣列的技術,該技術是顯示許多不同蛋白質的微觀表面,每個蛋白質都是單獨的點。因此,可以同時檢查大量的蛋白質。利用這種方法,研究人員探討了蛋白質與其它蛋白質的相互作用,它們與諸如DNA和RNA的核酸的結合活性,或血液中發現的因素,包括多種病原體的相互作用。
傳統上,列印蛋白質一直是一個低效的,勞動密集的過程,因為蛋白質是精細的三維結構,必須摺疊在適當的方式。然而,常規蛋白質陣列上的蛋白質通常是在非人類系統中產生的,需要精細的蛋白質純化步驟,這使得蛋白質難以穩定地保持時間。
在目前的研究中,通過一種被稱為納帕革命性技術的應用,替代列印的純化的蛋白質晶元上滑動,Nappa先列印循環DNA,被稱為包含感興趣的蛋白的基因編碼質粒然後合成的靶蛋白及時當場被更自然的蛋白質摺疊加入人類細胞提取物。因此,在納帕陣列可以提供高功能和高效的蛋白表達系統和篩選。
你可以在一個半小時內表達功能蛋白。這就是很酷的事情,我們正在使用人裂解液系統來表達蛋白質,所以我們希望看到摺疊良好的功能蛋白。我們特別興奮,因為家族的膜蛋白,它通常是具有挑戰性的表達,但仍然活躍在這裡。」
抗癌藥物如激酶抑製劑需要幾十年的時間,需要巨大的財務成本,再利用現有藥物顯得特別是有吸引力的。
RTKs基因突變被認為是癌症發展的驅動力。四個一組重要的受體,EGFR、ErbB2、ErbB3和ErbB4,稱為ErbB受體酪氨酸激酶家族,通過信號分子稱為上皮生長因子活性。這些特殊分子在細胞的發育和成熟過程中起著關鍵的作用。
含有ErbB受體突變的腫瘤往往表現出更積極的腫瘤進展,出現較差的臨床結果。由於這個原因,酪氨酸激酶受體在醫學界引起了極大的興趣,作為靶向各種癌症類型藥物的候選者。
而EGFR和ErbB2已經被開發成為重要的治療靶點,該受體引起了越來越多的關注,因為突變的ErbB4已經聯繫在最近的研究中,黑色素瘤,肺癌,乳腺癌,神經母細胞瘤、結腸癌、非小細胞肺癌中都有體現。此外,ErbB4可能在其他疾病包括肌萎縮側索硬化症中發揮作用,以及神經系統發育障礙如自閉症和精神分裂症。
「沒有人對ErbB4藥物做過系統的研究。研究者往往集中在EGFR和ErbB2,因為這些突變在癌症領域是有吸引力的目標,最近有報道在ErbB4發現許多突變,尤其是肺癌和黑色素瘤,提示該受體可能在腫瘤或癌症的發展中起著重要的作用。」
像其他激酶ErbB4受體家族的成員一樣,這是一種膜蛋白,其受體的細胞表面成分突出抓在細胞外環境的信號分子,在細胞內的部分包含一段中被稱為激酶結構域以及殘留的酪氨酸,
當信號分子與細胞外的ErbB4受體激酶結構域,其細胞內磷酸酪氨酸殘基的增加上,觸發信號事件的連鎖反應。這個過程稱為蛋白質的磷酸化和無數的細胞事件包括腫瘤進展和擴散中起著至關重要的作用,本研究發現,該葯可通過抑制蛋白激酶的功能塊的過程中。
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