科学家在最常见的癌症驱动因素之间发现了意想不到的联系

2022年08月08日 10:30 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

根据威斯康星大学麦迪逊分校最近的一项研究,导致癌细胞的两种最常见的基因变化以前被认为是截然不同的并由不同的细胞信号控制,但实际上它们是一起工作的。为了治疗癌症,研究人员迄今为止一直集中在开发抑制其中一种的药物上。对它们的合作效应的理解可能会使治疗效果更好。

细胞制造一种叫做p53的蛋白质,它在细胞核内发挥作用并对压力作出反应,但制造p53的基因突变是癌症中最常见的遗传异常情况。癌症中失控的细胞增殖也常常跟激活细胞表面定位的路径(称为PI3K/Akt)的突变有关。

细胞信号通路允许细胞完成重要的通信任务以维持健康的细胞功能。这个过程有点像寄信,需要一系列特定的步骤并在信封上贴上适当的邮票和标记,这样才能把信送到正确的地址。

由华盛顿大学麦迪逊分校癌症研究人员Richard A. Anderson和Vincent Cryns领导的一个团队发现了p53和PI3K/Akt途径之间的直接联系。最近发表在《Nature Cell Biology》上的这一发现确定了这些途径中的联系,从而为新的癌症治疗提供了有希望的目标。

华盛顿大学医学和公共卫生学院教授Anderson说道:“我们已经知道有一段时间,在膜上发现的激活PI3K/Akt途径的脂质信使分子也存在于细胞核中。但它们在与膜分离的细胞核中做什么是个谜。”

新研究的第一作者、副科学家Mo Chen使用化疗药物对癌细胞施加压力并在它们复制或创造新的自身副本时损害它们的DNA。她发现被称为酶的蛋白质是PI3K/Akt途径的一部分,它跟细胞核中突变的p53蛋白结合并将脂质信使附着在p53上,这显示两者有直接联系。

癌细胞没有进入细胞凋亡--这是一种主动的细胞自杀过程,可以清除受损的细胞--而是修复它们被化疗破坏的DNA,并继续生长和分裂、促进癌症的生长。

Vincent-Cryns-Mo-Chen-and-Richard-A.-Anderson.jpg

华盛顿大学医学和公共卫生学院的医生科学家和教授Cryns说道:“我们发现PI3K/Akt途径锚定在细胞核中的p53上,这完全出乎意料。”

通常情况下,PI3K/Akt途径被认为会限制在膜上。

“这些结果对癌症治疗也有至关重要的影响。目前针对PI3K的治疗方法可能不起作用,因为它们操作的酶与研究小组发现的路径中的酶不同,”Cryns称。

新途径中的酶被称为IPMK,使其失去活性这件事情使得P53蛋白不能跟Atk途径结合并激活Atk途径。这阻止了该途径对癌细胞的益处,使IPMK成为一个有前途的新药物目标。

研究人员还发现了另一种名为PIPKIa的酶,它是细胞核中p53和Akt激活的关键调节器。

该研究小组以前曾表明,PIPKIa能稳定p53蛋白并使其具有活性。当PIPKIa被关闭时,细胞内的p53水平急剧下降。在新研究中,该团队表明,通过遗传方法或药物阻断PIPKIa--可通过阻止p53激活细胞核中的Akt实现--引发癌细胞死亡。

Cryns表示:“这意味着PIPKIa的药物抑制剂将降低突变的p53水平并阻断细胞核中的Akt激活,这可能是针对癌细胞的非常强大的一击。他们的团队正在积极寻找更好的PIPKIa药物抑制剂,其可用于治疗有p53突变或PI3K/Akt途径异常活跃的癌症。”

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中的其他蛋白质是否是PI3K/Akt途径的目标。

Anderson说道:“我们知道其他的核蛋白被像p53这样的脂质信使修饰,但我们不知道其范围有多广。”

然而这些证据表明,这可能是许多种癌症的共同特征,“我们称之为第三信使途径的机制,”他补充道。

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