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Nature:扼住癌症生长的咽喉

2014/09/16 来源:生物通
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导读
Ral蛋白活化时会在胰腺癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌和膀胱癌等几种人类癌症中驱动肿瘤生长和转移,当前还没有可以阻断Ral活性的药物。值得庆幸的是,发表在9月14日《自然》杂志上的一项研究,找到了一种阻断Ral蛋白激活的新方法。


当称作为Ral的蛋白活化之时,它会在胰腺癌、前列腺癌、肺癌、结肠癌和膀胱癌等几种人类癌症中驱动肿瘤生长和转移。不幸的是,当前还没有可以阻断Ral活性的药物。发表在9月14日《自然》(Nature)杂志上的一项研究,报告称采用了一种新方法来阻断这些Ral蛋白的激活。

“如果你想阻止鳄鱼咬你,你可以捆住鳄鱼嘴让其紧闭。我们采取了另一种方法——将一只棍放到鳄鱼嘴中让它一直张着,”论文的资深作者、科罗拉多大学癌症中心主任、泌尿科学及药理学教授Dan Theodorescu博士说。

新研究利用了一些先进的计算机模型来检测Ral蛋白处于“失活”状态时的结构,特异地调查了当蛋白质“活化”时这一结构所发生的改变。结果表明“失活”的Ral有一个空腔(cavity),当这一蛋白活化时该空腔就消失了。这就是“鳄鱼的嘴”,现在Theodorescu和同事们需要的是“棍子”。

为了寻找所需的棍,研究人员采用计算机让50万种化合物进入这一空腔中,由此发现了88种候选小分子可以结合失活的Ral并阻止其活化。随后研究人员在人类癌细胞中测试了这些结果,他们用这些化合物来处理癌细胞看看哪种化合物可以在最大程度上减少Ral激活。从这组化合物中,他们找到了少数尤其能够在肺癌细胞中减少Ral激活的化合物(延伸阅读:Nature绘制肺癌的综合分子图谱)。

进一步的测试评估了这些化合物减慢悬浮人类癌细胞(代表转移)生长的能力。一个叫做RBC8在这方面最为成功。为了进一步改造这一起作用的分子,该研究小组合成出了RBC8的衍生物,并比较这些衍生物与母体分子,发现一种他们标记为BQU57的化合物非常有效。

接下来,测试转向小鼠人类肺癌细胞模型。动物模型中的细胞是否会吸收BQU57,使得化合物最终成为癌症患者的一种潜在药物是此测试要解答的一个重要的问题。换句话说,研究人员想证实在培养皿中起作用的药物是否在动物体内也同样起作用?

不出所料,在给药数小时后,BQU57进入到了肿瘤组织中。并且不仅进入其中,药物还减慢了这些肿瘤的生长。分析结果显示,BQU57阻止了处理肿瘤中的Ral激活。

Theodorescu 说:“在进入临床之前我们仍然需要优化这些化合物,在几种动物物种中确定这些药物的毒性特征,以及确定它们的最佳传递途径,例如是口服或是静脉注射给药。我们将这项研究工作视作是开发出一类新型的Ral靶向性治疗药物有价值的第一步。”

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