新的治疗方法会导致癌细胞充满细胞“垃圾”并自我毁灭
癌细胞(不服从停止繁殖信号的细胞)的基因组充满了基因突变,导致它们无意中制造出许多功能失调的蛋白质。像所有其他细胞一样,癌细胞需要保持警惕,清理自己才能生存。现在,加州理工学院生物学教授、霍华德休斯医学研究所研究员Ray Deshaies实验室的生物学家开发了一种抑制癌细胞清除机制的新方法,使细胞充满有缺陷的蛋白质,从而自我毁灭。
该研究结果发表在2月27日出版的《美国医学杂志》上自然化学生物学.
的蛋白酶体是一个中空的圆柱形结构,作为一种蜂窝垃圾处理机。它通过两端的小孔让蛋白质进入,将它们切碎,然后吐出剩余的蛋白质。当一个坏的蛋白质这种蛋白质是由细胞制造的,它被标记为由至少4个泛素小蛋白质副本组成的链。这些标签向蛋白酶体发出信号,表明需要破坏坏蛋白质。蛋白酶体的一部分被称为Rpn11,当有缺陷的蛋白质被塞进泛素链时,它会切断泛素链垃圾处理.这一步是必要的,因为泛素链太大,无法容纳在蛋白酶体中。
Deshaies团队与加州大学圣地亚哥分校的研究人员合作开发的一种新化合物可以抑制Rpn11的活性,使蛋白酶体不可能完全破坏坏蛋白质。这些不良蛋白质的大量积累会对细胞造成灾难性的压力,导致细胞死亡。
虽然这种化合物影响所有细胞中的蛋白酶体,但正常细胞被认为比癌细胞产生更少的功能失调蛋白质。因此,某些类型的癌细胞更敏感正常细胞对蛋白酶体的抑制作用,因此即使是小剂量的药物也可以致命。
“目前所有针对蛋白酶体的癌症药物都是通过抑制蛋白酶体内部的蛋白质切割酶来起作用的;因此它们都有相似的缺点,而且随着时间的推移往往会失去效力,”生物学和生物工程博士后学者、该论文的第一作者李晶说。“我们的研究提供了另一种途径来禁用蛋白酶体功能,包括在对现有药物不再有反应的细胞中。”
该化合物已在人体上进行了试验癌症细胞但还需要做更多的工作,以进一步提高其效力,并通过动物试验评估其作为治疗药物的潜力。