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Nature:开发出一种能靶向杀灭快速分裂的癌细胞且并不会损伤健康细胞的新方法

日期:2020-09-14 15:50:08 来源: 生物谷 点击:

近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自约翰霍普金斯大学医学院等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法,其或能通过选择性地攻击细胞分裂机器的核心来杀灭某些不断繁殖的人类乳腺癌细胞,这种截止目前仅在实验室培养和患者机体自身衍生的细胞中进行检测的技术未来或有望帮助研究人员开发新型药物,从而杀灭一部分患者机体的乳腺癌细胞,而且还不会损伤其机体其它健康的细胞。

图片来源:Dr. Triche National Cancer Institute

研究者Andrew Holland说道,某些最广泛使用的癌症药物如今能够杀灭快速分裂的癌细胞,然而,其中大部分药物都有着非常明显的缺点,包括其会在杀灭癌细胞的同时也会杀灭健康细胞,比如快速繁殖的骨髓细胞等。研究者指出,细胞分裂过程中未被检查的错误会诱发细胞发生遗传错误,在某些情况下就会促进癌症的发生和进展。

由于所有的哺乳动物细胞拥有者相似的细胞分裂过程,于是研究人员就开始在实验室培养的多种类型细胞中寻找对于癌细胞而言非常特殊的细胞分裂机制;随着研究的不断深入,研究人员偶然间发现了一类人类乳腺癌细胞系,其依赖于中心粒来进行分裂和生存,中心粒扮演着中心体结构核心的角色,当细胞分裂时中心体能够组装赋予细胞形状并帮助分裂DNA的蛋白的薄壁管,然而,很多细胞会在缺少中心体和中心粒的情况下不断分裂。

虽然其他细胞在没有中心粒的情况下也能存活,但研究者发现,这些在实验室培养的乳腺癌细胞却无法存活,深入分析后,研究者发现,中心粒依赖性的乳腺癌细胞携带有一部分特殊的基因组,这段基因组会被异常地复制很多次,研究者在大约9%的乳腺癌中发现了这些改变,接下来研究者对这些高度拷贝区域所编码的基因进行研究,最后发现了一种能高水平编码名为TRIM37蛋白质的特殊基因,该基因能控制中心体。

随后研究人员检测了一种能干预高水平TRIM37的细胞中的细胞分裂过程,研究者使用了一种名为PLK4抑制剂的药物,该抑制剂能干扰制造中心粒的蛋白,随后他们将这种药物添加到携带正常水平TRIM37的乳腺癌细胞中,结果发现了完全相反的结果,即乳腺癌细胞无法再继续分裂,且大部分细胞停止了生长或者发生了死亡。研究者Holland说道,我们的想法就是识别出携带高水平TRIM37的肿瘤,并使用PLK4抑制剂来选择性地杀灭癌细胞,同时也会使得健康细胞相对不受伤害。

这项研究中,研究者揭示了为何高水平的TRIM37会让细胞对移除中心粒的药物变得异常敏感,正常细胞在没有中心粒的情况下能够分裂,因为中心粒周围存在一种中心粒外周物质(pericentriolar material),其能够扮演与中心体相同的角色;研究者指出,高水平的TRIM37会促进细胞降解中心粒外周物质,通过添加药物来移除中心粒,细胞或许就没有方法(既没有中心体也没有中心粒外周物质)再组装能帮助细胞分裂期间DNA分裂的薄壁管结构了。

后期研究人员希望能进行更为深入的研究来寻找类似于本文研究中所使用的PLK4抑制剂的更为稳定的药物,同时他们还想尝试识别对这些抑制剂较为敏感的其它人类癌细胞系。

原始出处:

Yeow, Z.Y., Lambrus, B.G., Marlow, R. et al. Targeting TRIM37-driven centrosome dysfunction in 17q23-amplified breast cancerNature (2020). doi:10.1038/s41586-020-2690-1



(责任编辑:xsq)

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