爱科研 | 假性激酶与原癌蛋白相互作用,癌症治疗的潜在新靶点

来源: 发表日期:2018-06-25 浏览量:2170

  前几天和一做护工的亲戚聊天,得知她在伺候一个得了癌症的阿姨,刚陪着去医院回来,阿姨腿肿了,肚子疼,浑身难受……去医院告诉大夫想住几天院再看看,大夫说,已经晚期这么久了,没有住院的必要了,回家养着想吃点啥就吃点,想喝点啥就喝点,想干啥就赶紧干吧,你这种情况最多还剩半年了……

  提到癌症,可能离我们很远,但是,也可能就在你身边。用一句只能意会的话来说,初识不知曲中意,再听已成曲中人!

  癌症是一个全球性的流行病,影响所有年龄层次的人,但是患上癌症不等于被判了死刑。很多人被查出癌症后过度恐慌,精神溃败程度甚至大于身体遭受的创伤,不能够配合医生的治疗。其实,依靠科学规范的治疗手段,癌症患者也可以像高血压、糖尿病等普通慢性病患者那样正常生活,正常工作。

第二届TRIBBLES假性激酶与疾病国际研讨会

  在刚结束的第二届TRIBBLES假性激酶与疾病国际研讨会上,全世界研究假性激酶的专家汇聚一堂,共同研究假性激酶的进展,康普森有幸受邀参加。

  中国医学科学院药物所胡卓伟研究团队成员、李珂博士在现场做了精彩报告,介绍了假性激酶在中国的研究进展。报告指出,假性激酶通过与原癌蛋白相互作用,维持了该蛋白的稳定,抑制了介导的抗癌作用,能促进这一疾病的发病、进展和对治疗的耐受,从而为该病的治疗提供了新的概念和药物靶点。

  本研究由康普森生物与该团队共同合作完成,并于2017年5月9日在权威科学期刊《癌细胞》发表。

  说到假性激酶,你可能要先了解激酶

  激酶是我们人体内非常重要的一种酶,它们在细胞内主要起着信号通路分子开关的作用,能够使多种底物发生磷酸化反应,控制包括细胞代谢、运动在内的多种细胞活动。

  人体的基因组大约编码了518种蛋白激酶,但是其中大约有10%的蛋白至少会缺少激酶催化活性所必需的3大关键氨基酸中的一种,也就是说这10%的激酶其实并不具备激酶催化活性,它们都是假酶(科学家们对这种酶的叫法)(详见Science , 6 December 2002, p. 1912)。

  我们现在已经非常确定,有很多看起来没有活性的酶实际上对生物体是有非常大的帮助的,它们虽然没有起到催化作用,但是科学家们还是发现了它们在其它方面的价值。

  比如一些假酶可以帮助“真”酶形成正确的构象,更好地发挥催化活性。还有一些假酶可以提供一个平台,帮助蛋白结合。另外一些假酶则能够与受体共同发挥作用,促进细胞交流,或者起到“保镖”的作用,帮助其它蛋白到达作用位点等。“这些假酶一夜之间又变得重要起来了,看来它们的存在的确是有价值的。”美国加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)的蛋白化学家Susan Taylor这样评价道。

  参考文章:Mitch Leslie. 'Dead' Enzymes Show Signs of Life. Science 5 April 2013; DOI: 10.1126/science.340.6128.25

  回到我们刚说的研究成果,现有研究表明,假性激酶Tribbles同源蛋白家族成员(TRIB1、TRIB2和TRIB3)可通过扮演应激反应感受器的角色,连接各种代谢应激因素参与多种炎症疾病和肿瘤的发生发展。TRIB1和TRIB2作为原癌基因促进急性粒细胞白血病(AML)的发病及其分子机制研究已被逐步阐明,但TRIB3与白血病之间的关系却鲜有提及。

  鉴于此,胡卓伟研究团队针对TRIB3蛋白进行多年研究发现,TRIB3不仅促进TGFB1介导的肿瘤侵袭和迁移,还作为纽带连接代谢危险因素与肿瘤进展。多种AML亚型患者骨髓组织高表达TRIB3,并且TRIB3表达量与APL疾病进展以及治疗的耐受呈正相关。

  研究团队利用转基因小鼠模型进一步试验发现,敲除PML-RARα转基因小鼠的TRIB3后,小鼠不再发生APL。而敲入TRIB3的PML-RARα转基因小鼠APL发生率为100%,并且发病时间明显提前。

  此外,该研究还揭示TRIB3可抑制APL细胞内PML核小体的形成,妨碍APL细胞发生分化,维持APL起始细胞的自我更新能力。这一结果恰恰表明,TRIB3参与PML-RARα诱发的APL发病和疾病进展。

  此后,该团队研究人员还通过筛选得到了可靶向结合TRIB3的先导化合物,该先导物可以解除TRIB3与PML-RARα之间的相互作用。令人惊喜的是,将一段细胞穿膜肽与先导物融合后,新的嵌合分子可加速PML-RARα的降解,恢复PML核小体的数量,而且该嵌合分子在细胞和整体动物水平均显示出极强的抗APL作用。

  “阻断TRIB3与PML-RARα蛋白质间相互作用,不仅为APL治疗提供了新的思路和策略,同时这一研究在PML相关实体肿瘤的治疗上也将具有极大的应用前景。”胡卓伟表示,这项研究从全新角度阐释了APL发病的分子机制,不但鉴定和发现了TRIB3与PML-RARα相互作用这一肿瘤治疗的潜在新靶点,更研发出了靶向该相互作用的治疗性多肽,实现了分子机制研究与转化医学的有效衔接。

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