美国乔治敦大学的医学研究人员发现了一种阻断尤文氏肉瘤相关融合蛋白活性的新方法。尤文氏肉瘤是一种发生在儿童和青少年期的罕见癌症,该研究成果为研发治癌药物开辟了新思路。相关研究成果发表在《自然·医学》网络版上。
研究人员报告称,他们发现并成功测试了一个小分子,该小分子可阻止融合蛋白与形成肿瘤的另一个关键蛋白相结合。尤文氏肉瘤融合蛋白具有非常高的活性,能不断改变形状,因此这种分子的作用机制非常独特。
该研究的首席科学家、美国乔治敦大学隆巴迪综合癌症中心医学博士杰弗里·托雷茨基指出,现有的大多数小分子癌症药物集中于抑制单个分子的内在活性,但新研究中的药物却阻止了两种蛋白质的相互作用。此前致癌融合蛋白从未表现过这样的特性,这或许代表了一种新的药物疗法。
研究人员表示,此项研究为设计治疗其他由两种蛋白相互作用引起的疾病提供了模式,对由基因易位引起的癌症(如尤文氏肉瘤和白血病)治疗可能特别有帮助。目前针对融合蛋白的药剂通过抑制单一蛋白来阻断内在酶活性而发挥疗效,例如Gleevec用于治疗慢性粒细胞白血病。但尤文氏肉瘤融合蛋白(EWS-FLI1)本身缺乏酶活性,这一差异正是此项研究的意义所在。
尤文氏肉瘤由两个染色体间的DNA交换引起,这一过程称为易位。新的尤文氏肉瘤融合蛋白基因在22号染色体的EWS基因与11号染色体的FLI1基因融合时建立,此融合基因会引发癌症形成。该基因是一个无序基因,没有严密的结构,某些致癌蛋白就具有这样的无序结构。
在探寻尤文氏肉瘤治疗方法的过程中,托雷茨基及其同事首次对尤文氏肉瘤融合蛋白进行了重组。他们发现融合蛋白可黏附于另一个RNA解旋A蛋白(RHA),RHA分子可形成蛋白复合物以控制基因转录。研究人员表示,RHA与EWS-FLI1绑定后,其结合体将具有更大的力量来打开或关闭基因。
研究人员对3000多种分子进行了筛选,最终发现NSC635437分子可阻止EWS-FLI1融合蛋白与RHA相结合。这一发现非常奇妙,因为科学家们此前长期认为蛋白质表面过于光滑,药物分子无法灵活结合,相互作用无法阻止。
之后,研究人员设计出了一种更强的衍生化合物YK-4-279,并在患有尤文氏肉瘤的两种动物模型上进行试验。结果显示,该药物可明显抑制肿瘤生长,与非治疗组相比,使用YK-4-279治疗的动物模型肿瘤细胞减少了80%。
研究人员表示,虽然药物还需不断优化,但其已显示出抑制蛋白相互作用或可作为一种只针对癌细胞的创新治疗方法。