Nature:扼住癌癥生長(zhǎng)的咽喉
日期:2014-09-16 09:03:21
當(dāng)稱作為Ral的蛋白活化之時(shí),它會(huì)在胰腺癌、前列腺癌、肺癌、結(jié)腸癌和膀胱癌等幾種人類癌癥中驅(qū)動(dòng)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。不幸的是,當(dāng)前還沒(méi)有可以阻斷Ral活性的藥物。發(fā)表在9月14日《自然》(Nature)雜志上的一項(xiàng)研究,報(bào)告稱采用了一種新方法來(lái)阻斷這些Ral蛋白的激活。
“如果你想阻止鱷魚(yú)咬你,你可以捆住鱷魚(yú)嘴讓其緊閉。我們采取了另一種方法——將一只棍放到鱷魚(yú)嘴中讓它一直張著,”論文的資深作者、科羅拉多大學(xué)癌癥中心主任、泌尿科學(xué)及藥理學(xué)教授Dan Theodorescu博士說(shuō)。
新研究利用了一些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模型來(lái)檢測(cè)Ral蛋白處于“失活”狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu),特異地調(diào)查了當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)“活化”時(shí)這一結(jié)構(gòu)所發(fā)生的改變。結(jié)果表明“失活”的Ral有一個(gè)空腔(cavity),當(dāng)這一蛋白活化時(shí)該空腔就消失了。這就是“鱷魚(yú)的嘴”,現(xiàn)在Theodorescu和同事們需要的是“棍子”。
為了尋找所需的棍,研究人員采用計(jì)算機(jī)讓50萬(wàn)種化合物進(jìn)入這一空腔中,由此發(fā)現(xiàn)了88種候選小分子可以結(jié)合失活的Ral并阻止其活化。隨后研究人員在人類癌細(xì)胞中測(cè)試了這些結(jié)果,他們用這些化合物來(lái)處理癌細(xì)胞看看哪種化合物可以在最大程度上減少Ral激活。從這組化合物中,他們找到了少數(shù)尤其能夠在肺癌細(xì)胞中減少Ral激活的化合物。
進(jìn)一步的測(cè)試評(píng)估了這些化合物減慢懸浮人類癌細(xì)胞(代表轉(zhuǎn)移)生長(zhǎng)的能力。一個(gè)叫做RBC8在這方面最為成功。為了進(jìn)一步改造這一起作用的分子,該研究小組合成出了RBC8的衍生物,并比較這些衍生物與母體分子,發(fā)現(xiàn)一種他們標(biāo)記為BQU57的化合物非常有效。
接下來(lái),測(cè)試轉(zhuǎn)向小鼠人類肺癌細(xì)胞模型。動(dòng)物模型中的細(xì)胞是否會(huì)吸收BQU57,使得化合物最終成為癌癥患者的一種潛在藥物是此測(cè)試要解答的一個(gè)重要的問(wèn)題。換句話說(shuō),研究人員想證實(shí)在培養(yǎng)皿中起作用的藥物是否在動(dòng)物體內(nèi)也同樣起作用?
不出所料,在給藥數(shù)小時(shí)后,BQU57進(jìn)入到了腫瘤組織中。并且不僅進(jìn)入其中,藥物還減慢了這些腫瘤的生長(zhǎng)。分析結(jié)果顯示,BQU57阻止了處理腫瘤中的Ral激活。
Theodorescu 說(shuō):“在進(jìn)入臨床之前我們?nèi)匀恍枰獌?yōu)化這些化合物,在幾種動(dòng)物物種中確定這些藥物的毒性特征,以及確定它們的最佳傳遞途徑,例如是口服或是靜脈注射給藥。我們將這項(xiàng)研究工作視作是開(kāi)發(fā)出一類新型的Ral靶向性治療藥物有價(jià)值的第一步。”