美科學家發現一種能快速殺死癌細胞且不傷健康細胞的新發法

約翰霍普金斯大學醫學院的科學家們通過研究發現了一種新方法,能通過選擇性地攻擊細胞分裂機器的核心來殺滅某些不斷繁殖的人類乳腺癌細胞,目前僅在實驗室培養和患者機體自身衍生的細胞中進行檢測的技術未來或有望幫助研究人員開發新型藥物,從而殺滅一部分患者機體的乳腺癌細胞,而且還不會損傷其機體其它健康的細胞。

 

 

研究者Andrew Holland表示,某些最廣泛使用的癌症藥物如今能夠殺滅快速分裂的癌細胞,卻有非常明顯的缺點,包括殺害癌細胞的同時也會傷害到健康細胞。研究者指出,細胞分裂過程中未被檢查的錯誤會誘發細胞發生遺傳錯誤,在某些情況下就會促進癌症的發生和進展。

 

由於所有的哺乳動物細胞擁有者相似的細胞分裂過程,於是研究人員便開始在實驗室培養多種細胞,並從中尋找對於癌細胞而言非常特殊的細胞分裂機制。

隨著研究的不斷深入,研究人員偶然發現了一類人類乳腺癌細胞系,其依賴於中心粒來進行分裂和生存,中心粒扮演著中心體結構核心的角色,當細胞分裂時中心體能夠組裝賦予細胞形狀並幫助分裂DNA的蛋白的薄壁管,然而,很多細胞會在缺少中心體和中心粒的情況下不斷分裂。

乳腺癌細胞系和患者衍生的類器官(PDO)中TRIM37表達和合成致死性的其他特徵(圖源:Nature)

其他細胞在沒有中心粒的情況下也能存活,但研究員發現,這些在實驗室培養的乳腺癌細胞卻無法存活,深入分析後,研究者發現,中心粒依賴性的乳腺癌細胞攜帶有一部分特殊的基因組,這段基因組會被異常地複制很多次,研究者在大約9%的乳腺癌中發現了這些改變,接下來研究者對這些高度拷貝區域所編碼的基因進行研究,最後發現了一種能高水平編碼名為TRIM37蛋白質的特殊基因,該基因能控制中心體。

 

對合成的致命殺傷過表達TRIM37的細胞,需要PLK4抑製劑選擇性(圖源:Nature)

 

研究人員也檢測了一種能干預高水平TRIM37的細胞中的細胞分裂過程,研究者使用了一種名為PLK4抑製劑的藥物,該抑製劑能干擾製造中心粒的蛋白,他們將這種藥物添加到攜帶正常水平TRIM37的乳腺癌細胞中,發現了完全相反的結果,即乳腺癌細胞無法再繼續分裂,且大部分細胞停止了生長或者發生了死亡。 

這項研究中,證實了為何高水平的TRIM37會讓細胞對移除中心粒的藥物變得異常敏感,正常細胞在沒有中心粒的情況下能夠分裂,因為中心粒周圍存在一種中心粒外周物質,其能夠扮演與中心體相同的角色。

 

非中心體PCM焦點有核微管,有助於DLD-1細胞中的紡錘體組裝(圖源:Nature)

 

研究員發現,高水平的TRIM37會促進細胞降解中心粒外周物質,通過添加藥物來移除中心粒,細胞或許就沒有方法再組裝能幫助細胞分裂期間DNA分裂的薄壁管結構了。

後期研究人員希望能進行更為深入的研究來尋找類似於本文研究中所使用的PLK4抑製劑的更為穩定的藥物,同時他們還想嘗試識別對這些抑製劑較為敏感的其它人類癌細胞系。

 

參考資料:

Targeting TRIM37-driven centrosome dysfunction in 17q23-amplified breast cancer

生物谷

Functional Characterization of CFI-400945, a Polo-like Kinase 4 Inhibitor, as a Potential Anticancer Agent

Comprehensive copy number and gene expression profiling of the 17q23 amplicon in human breast cancer

 

俊逵

作者

俊逵

曾任職於醫院機構,主要探討癌症藥物治療相關。想用文字為大家帶來最新的生醫訊息

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