阻断DNA修复蛋白可能导致有针对性的、更安全的癌症治疗
匹兹堡大学癌症研究所(UPCI)和医学院的研究人员发现,抑制DNA修复途径中的一个关键分子可以提供一种手段,使癌细胞对放射治疗更敏感,同时保护健康细胞。
研究结果发表在科学的信号并为人体如何修复环境诱导的机制提供了新的见解DNA损伤和致命的神经疾病共济失调-毛细血管扩张症(A-T),资深作者克里斯托弗·巴肯尼斯特博士说,他是放射肿瘤学UPCI和医学院的药理学和化学生物学。
他说:“A- t的一个典型症状是对电离辐射(如x射线和伽马射线)高度敏感。”“如果我们知道为什么会发生这种情况,那么我们可能就能复制它肿瘤细胞在保护健康细胞的同时,容易受到辐射治疗的伤害,这将使治疗更有效,同时将副作用最小化。”
在A-T中,控制运动的大脑区域逐渐退化,导致行走和平衡问题。病人携带基因突变它会阻止一种叫做ATM激酶的蛋白质的产生,这种蛋白质会刺激其他参与正常细胞分裂、DNA修复和细胞死亡的蛋白质。
辐射在细胞分裂过程中导致DNA突变,此时遗传物质被复制以形成新细胞。细胞有修复途径,包括检查错误的检查点,以及修复错误的方法,但如果足够多的突变积累起来,细胞可能会癌变或自我毁灭。巴肯尼斯特博士说,缺乏这种激酶的a - t患者患癌症的风险更高。
他和他的同事测试了如果他们在制造蛋白质的细胞中阻断ATM激酶的活性会发生什么。他们已经确定,在辐射暴露后15分钟至75分钟内给予ATM激酶抑制剂足以使正常细胞对辐射的影响更加敏感。
令他们惊讶的是,他们发现ATM激酶的失活阻止了一种DNA修复,这种修复对于复制过程中遗传物质的正常复制至关重要。然而,尽管缺乏激酶,A-T细胞没有这个问题;他们可能会使用另一种方法来检查和纠正这些错误。
这一发现揭示了一种靶向癌症的新方法。
“肿瘤细胞的一个特征是它们能快速复制,这可能是因为它们有促进细胞分裂或阻碍修复途径的突变,”巴肯尼斯特博士解释说。“但ATM激酶仍然存在于绝大多数人类癌症中,因此这表明在复制过程中,这些患病细胞需要它。”
细胞,不像癌症细胞他说,这些细胞不会经历所谓的复制压力,不会受到ATM抑制剂的影响,而且像A-T细胞一样,它们可能有另一种修复某些辐射诱导突变的方式。
“因此,这将使癌细胞特别容易受到ATM抑制剂的影响,而健康细胞应该不受影响,”巴肯尼斯特博士说。
他和他的团队现在正在研究这种抑制剂对胰腺癌、肺癌和乳腺癌细胞的影响。