糖尿病常用藥二甲雙胍已被證明能抗癌。zui近,包括美國萊斯大學(xué)在內(nèi)的一個(gè)研究小組,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種方法,來對抗一種與乳癌細(xì)胞增殖相關(guān)的蛋白質(zhì)的過度表達(dá)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在本周的《PNAS》雜志。根據(jù)這項(xiàng)研究報(bào)道稱,降低蛋白NAF-1的水平及其運(yùn)輸?shù)蔫F硫簇(iron-sulfur clusters)的活性,可能是阻止腫瘤生長的關(guān)鍵所在。
在這項(xiàng)研究中,研究人員指出,另一種通常用來治療2型糖尿病的藥物——吡格列酮,已被證明可有效的控制NAF-1的水平。他們還發(fā)現(xiàn),NAF-1的一個(gè)單一突變幾乎可*阻斷癌細(xì)胞增殖的能力,他們說,這一結(jié)果支持一種想法:降低NAF-1的表達(dá)可以幫助阻止腫瘤。
研究人員說,通過對這種藥物進(jìn)行調(diào)整,特異性地對付腫瘤,可能帶來一種新的武器對抗乳癌和其他癌癥。他們說,NAF-1的過度表達(dá)也與前列腺癌、胃癌、宮頸、肝癌與喉癌相關(guān)。
萊斯大學(xué)José Onuchic教授與Mingyang Lu和博士后Fang Bai以及來自以色列、加州大學(xué)圣迭哥(UCSD)和北德克薩斯大學(xué)的研究人員共同合作,致力于一種多層面的方法,來定義NAF-1在乳癌中的作用。Onuchic說,理解這一機(jī)制,將有助于萊斯大學(xué)研究人員改善計(jì)算機(jī)模擬,來輔助新藥物的快速設(shè)計(jì)和檢測。
NAF-1是NEET蛋白質(zhì)家族的一個(gè)成員;這些蛋白質(zhì)可運(yùn)輸細(xì)胞內(nèi)的鐵硫簇分子。鐵硫簇通過控制氧化還原和代謝活性,有助于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的過程。它們很自然地粘附在線粒體的外表面,線粒體是為細(xì)胞提供化學(xué)能的“發(fā)電廠”。
北得克薩斯大學(xué)的生物科學(xué)教授Ron Mittler說:“實(shí)驗(yàn)表明,NAF-1在乳癌腫瘤中的過度表達(dá),可增強(qiáng)癌細(xì)胞對氧化應(yīng)激的忍受能力。這種增強(qiáng)作為可讓腫瘤變得更大和更具侵襲性。現(xiàn)在我們知道,過度表達(dá)這種蛋白的腫瘤,對這類藥物更敏感,我們可以設(shè)計(jì)一種新藥,攻擊這個(gè)鐵硫簇。”
UCSD化學(xué)和生物化學(xué)教授Patricia Jennings說:“NAF-1就像一個(gè)蹺蹺板。這是一個(gè)傳感器,告訴你的細(xì)胞它們正在失去平衡,并且努力地讓它們調(diào)整回來。但是一旦它們有一點(diǎn)失衡,細(xì)胞就會(huì)死亡。”
用吡格列酮治療腫瘤,可穩(wěn)定NAF-1中的鐵硫簇,從而降低腫瘤細(xì)胞的抗氧化性。Mittler說:“我們現(xiàn)在知道,有五種或六種不同類型的腫瘤,需要這種蛋白才能增殖。如果它們沒有這個(gè)蛋白,它們就會(huì)死亡。”
研究小組還通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一種攜帶一個(gè)單點(diǎn)突變的NAF-1蛋白的表達(dá),可對癌細(xì)胞產(chǎn)生相似的毒性作用,并防止腫瘤的增殖。
研究的合著者、耶路撒冷的希伯來大學(xué)的Rachel Nechushtai教授說,腫瘤依賴于鐵硫簇的易變性,或瞬態(tài)性能。你產(chǎn)生的NAF-1越多,其運(yùn)輸?shù)蔫F硫簇就越多,腫瘤發(fā)展的就更大。
“我們從以前的研究得知,匹格列酮可穩(wěn)定鐵硫簇。有了這個(gè)突變體,我們幾乎沒有得到任何腫瘤,并沒有看到血管生成(通過這一過程,新的血管形成)。當(dāng)我們看到腫瘤時(shí),它們是白色的,而不是紅色的,因?yàn)樗鼈儧]有血管。”
她說:“我們在思考,‘如何把這些到臨床呢?’*的就是,嘗試一種藥物,就像突變一樣,也穩(wěn)定這個(gè)鐵硫簇。Fang在她的模擬中顯示,結(jié)合位點(diǎn)在哪里,以及為什么藥物能穩(wěn)定鐵硫簇。”
Onuchic實(shí)驗(yàn)室專注于通過計(jì)算機(jī)建模預(yù)測蛋白質(zhì)折疊途徑,他說:“來自Fang的初步結(jié)果是非常好的,因?yàn)樗軠?zhǔn)確顯示如何修改這種藥物。這樣,一個(gè)人可以在制造真正的藥物之前,通過計(jì)算機(jī)來設(shè)計(jì)藥物。這是實(shí)現(xiàn)這種可能性的一種更便宜的方式。”
Bai說:“我們可以設(shè)計(jì)只結(jié)合NAF-1(而不是其他蛋白)的選擇性藥物,來減少我們這種新方法的副作用。”
2015年9月,發(fā)表在Nature雜志上的一項(xiàng)新研究表明,將一些常用糖尿病藥物添加到標(biāo)準(zhǔn)治療中或可幫助消滅某種白血病形式中的耐藥癌細(xì)胞。研究人員發(fā)現(xiàn)同時(shí)接受格列酮(glitazone,一類2型糖尿病藥物)及標(biāo)準(zhǔn)CML藥物伊馬替尼治療(Imatinib)的慢性粒細(xì)胞白血病(CML)患者可以在長達(dá)近5年的時(shí)間內(nèi)疾病不復(fù)發(fā)。
2015年7月,加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的科學(xué)家確定了一種新的機(jī)制,可傳輸刺激胰腺癌和前列腺癌細(xì)胞生長的關(guān)鍵物質(zhì),這一發(fā)現(xiàn)為對抗兩種zui致命的疾病,帶來了新的希望。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在zui近的《PNAS》雜志。
今年1月,美國麻省總醫(yī)院(MGH)的研究人員,發(fā)現(xiàn)了“糖尿病藥物二甲雙胍抑制胰腺癌進(jìn)展”這種能力背后的一種新機(jī)制。他們在《PLOS ONE》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究指出,二甲雙胍可降低zui常見形式胰腺癌的炎癥和纖維化特征。
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