大多数常见癌症诱因之间意想不到的联系可能会产生更有效的药物
威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin-Madison)的一项新研究表明,两种最常见的导致细胞癌变的基因变化,以前被认为是独立的,受不同细胞信号的调控,现在却协同作用。
迄今为止,研究人员一直专注于寻找阻断其中一种的药物进行治疗癌症.了解它们的协同作用可能会带来更有效的治疗方法。
细胞聚集了一种叫做p53的蛋白质,它在细胞内部起作用核以应对压力,但产生p53的基因突变是癌症中最常见的基因异常。激活a的突变细胞通路叫做PI3K/Akt,位于细胞表面,也经常与癌症中的细胞生长失控有关。
细胞信号通路允许细胞完成重要的通信任务,维持细胞的健康功能。这个过程有点像发送邮件,需要一系列特定的步骤和信封上适当的邮票和标记,才能将信送到正确的地址。
威斯康星大学麦迪逊分校癌症研究人员Richard A. Anderson和Vincent Cryns领导的团队发现了p53和PI3K/Akt通路之间的直接联系。研究结果发表在今天的杂志上细胞生物学的研究发现,这些途径中的链接为新的癌症治疗提供了有希望的靶点。
“我们已经知道在细胞膜中发现的激活PI3K/Akt通路的脂质信使分子也存在于细胞核中,”安德森说,他是威斯康星大学医学和公共卫生学院的教授。“但它们在从细胞膜分离出来的细胞核中做什么是一个谜。”
这项新研究的第一作者、副科学家陈莫(音译)使用化疗药物在癌细胞复制或创造自己的新副本(癌细胞经常这样做)时,给癌细胞施加压力并破坏它们的DNA。她发现被称为酶的蛋白质是PI3K/Akt通路的一部分,它与细胞核中突变的p53蛋白结合,并将脂质信使蛋白连接到p53上,这表明两者是直接联系的。
癌细胞没有进入细胞凋亡——一种清除受损细胞的主动的细胞自杀过程——而是修复化疗中受损的DNA,继续生长和分裂,促进癌症的生长。
“我们发现PI3K/Akt通路固定在细胞核中的p53上,这完全出乎我们的意料,”内科科学家、华盛顿大学医学与公共卫生学院教授Cryns说。
PI3K/Akt通路被认为局限于细胞膜。
“这些结果对癌症治疗也有重要意义,”克瑞恩斯说。目前针对PI3K的治疗可能无效,因为它们作用于一种不同于研究团队发现的途径中的酶。
这种新途径中的酶被称为IPMK,使其失活可以防止p53蛋白与Atk途径结合并激活,就像纠正信封上的地址,这样它就不会到达错误的地方。这阻止了通路从中受益癌症细胞这使得IPMK成为一个很有前途的新药靶点。
研究人员还发现了另一种叫做PIPKIa的酶,它是细胞核中p53和Akt活化的关键调节因子。
该团队此前已经证明,PIPKIa稳定了p53蛋白,使其具有活性。当PIPKIa被关闭时,细胞内的p53水平急剧下降。在这项新研究中,研究小组发现,通过基因途径或药物阻断PIPKIa,可以阻止p53激活细胞核中的Akt,从而引发癌细胞死亡。
“这意味着PIPKIa的药物抑制剂将降低突变的p53水平,并阻止Akt在细胞核中的激活,这可能是对抗癌症非常强大的组合拳。细胞克瑞恩斯说。他们的团队正在积极寻找更好的PIPKIa药物抑制剂,用于治疗p53突变或PI3K/Akt通路异常活跃的癌症。
除了寻找阻断新发现的癌症途径的药物外,科学家们还在研究细胞核都是PI3K/Akt通路的靶点。
安德森说:“我们知道其他核蛋白会被像p53这样的脂质信使修饰,但我们不知道这一领域有多广泛。”
然而,证据表明,这可能是多种癌症共有的特征,“我们称之为第三信使途径的机制,”他补充道。
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