当一种药物进入人体后,了解其作用机制和疗效对于科学家研究疾病机理至关重要。美国华盛顿大学医学院路易斯分校的研究人员开发了一种新技术,利用萤火虫中的荧光素酶(luciferase)来追踪一种名为IKK(IκB激酶)的分子,该分子在癌症、自身免疫性疾病等多种疾病的治疗中是一个关键靶点。这项研究成果发表在8月的《自然·方法》(Nature Methods)上。
IKK是一种肿瘤蛋白(Oncoprotein),能够诱发癌症。这种蛋白激酶通过干扰FOXO3等转录因子的功能,促使健康细胞转化为癌细胞,因此成为癌症治疗的重要靶点之一。由药理分子生物学和放射线学双料博士David Piwnica-Worms领导的研究小组发明的这项新技术,可以帮助研究人员在细胞系和动物实验中实时监控药物是否成功“击中”细胞内的IKK分子,从而在分子水平上评估药效。
该技术的核心是利用萤火虫的荧光素酶作为生物发光报告基因。在Piwnica-Worms的实验中,研究人员通过这种酶监控了肿瘤细胞和活体小鼠细胞中IKK的活性。结果表明,这一技术能够显著降低确定靶向IKK药物最佳剂量所需的成本。Piwnica-Worms表示:“这就像是在进行体内的药效学和药代动力学研究。传统方法只能通过检测血液中的药物浓度或在药物分子上标记放射性元素来追踪,但这些方法都有局限性。我们利用天然荧光素酶靶向分子的方法具有天然优势。”