癌細胞的“阿喀琉斯之踵”發(fā)現(xiàn)
有助開發(fā)限制實體瘤發(fā)展新療法
科技日報北京8月29日電 (實習記者張佳欣)加拿大不列顛哥倫比亞大學醫(yī)學院和不列顛哥倫比亞省癌癥研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種名為碳酸酐酶IX(CAIX)的關(guān)鍵性酶的弱點,當氧氣水平低時,實體腫瘤細胞依賴這種酶來適應環(huán)境并生存。27日發(fā)表在《科學進展》雜志上的這項研究結(jié)果將幫助科學家開發(fā)限制實體腫瘤發(fā)展的新治療策略。
臨床上腫瘤有實體瘤和非實體瘤之分。實體瘤依靠血液供應輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)來幫助它們生長。隨著腫瘤的發(fā)展,血管無法為腫瘤的每個部分提供氧氣和營養(yǎng),這就導致了低氧區(qū)的產(chǎn)生。隨著時間的推移,低氧環(huán)境會導致腫瘤細胞內(nèi)酸性物質(zhì)積聚。
為了克服這種壓力,細胞通過釋放酶(其中一種酶正是CAIX)來中和環(huán)境中的酸性條件,最終其不僅得以存活,而且成為了一種能夠擴散到其他器官的更具侵襲性的腫瘤。
“癌細胞依靠CAIX生存,這最終使CAIX成為它們的‘阿喀琉斯之踵’。通過抑制CAIX的活性,我們可以有效地阻止癌細胞生長。”該研究的資深作者、不列顛哥倫比亞大學醫(yī)學院生物化學和分子生物學系教授舒卡特·德哈爾博士解釋說。
此前,德哈爾的研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種名為SLC-0111的獨特化合物,它是CAIX的強大抑制劑,目前正處于I期臨床試驗中。雖然乳腺癌、胰腺癌和腦癌的臨床前模型已經(jīng)證明了這種化合物在抑制腫瘤生長和擴散方面的有效性,但其他細胞特性降低了它的有效性。
在這項研究中,研究團隊開始使用一種名為“全基因組合成致死篩選”的強大工具,檢查這些腫瘤細胞的特性,并找出CAIX的其它弱點。該工具基于癌細胞的遺傳學,可以一次系統(tǒng)地刪除一個基因,以確定是否可以通過消除CAIX和另一個特定基因來殺死癌細胞。
德哈爾表示,檢查結(jié)果意外發(fā)現(xiàn),CAIX可以阻止癌細胞因鐵下垂(也被稱為“鐵死亡”,一種細胞死亡形式)而死亡。當鐵積聚并削弱腫瘤的新陳代謝和細胞膜時,細胞就會發(fā)生這種形式的死亡。CAIX酶抑制劑,包括SLC-0111,與已知導致鐵下垂的化合物相結(jié)合,會讓大量腫瘤細胞死亡并抑制腫瘤的生長。
據(jù)了解,為確定可導致癌細胞鐵下垂的藥物,科學家們正在進行一項大規(guī)模的研究。而這項新研究是這一探索向前邁進的重要一步。
總編輯圈點
癌癥是現(xiàn)代社會人類健康的重要殺手,生物醫(yī)療領域的科學家們一直在孜孜不倦地尋找治療它的更佳途徑。近年來,治療癌癥的許多進展都源于對癌癥發(fā)生機制的認知突破。例如,2018年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎就頒給了在癌癥免疫療法方面做出突出貢獻的科學家。理論上而言,如果能從細胞或分子層面,更加精準地了解到底是什么在為癌癥的發(fā)生和發(fā)展推波助瀾,就能夠更加精準地有的放矢,從而起到事半功倍的效果。從這一角度來看,上述研究又為人類對付癌癥提供了新的線索。