現有的癌症療法旨在殺死腫瘤細胞,但約翰·霍普金斯大學的研究人員提出了不同的策略:巧妙地硬化癌細胞,以阻止他們入侵身體的新領域。為了達到預期的效果,他們設計了一個方法篩選化合物,他們已經確定了一種有希望抵抗胰腺癌的化合物。他們的研究發表在本周早期版的《美國國家科學院院刊》上。
“這是一個癌症治療的新方法,我們相信可以對付這種疾病,並且相比當前許多藥物,潛在的副作用和耐藥性會更少,”約翰霍普金斯大學醫學院基礎生物醫學科學研究所細胞生物學教授Douglas Robinson博士說, “我們認為我們設計的新的篩查係統將幫助確定針對許多其他疾病的藥物。”
這個項目研究可追溯到1997年,當時是博士後的Robinson說,他第一次產生這種想法,更好的理解一個細胞如何分裂成兩個細胞將有助於闡明細胞通常是如何改變形狀的。因為細胞形狀的改變影響從癌症到慢性阻塞性肺疾病再到退行性神經疾病在內的多種疾病,影響細胞形狀的化合物可能會阻止疾病進展。
2008年,此項研究的第一作者Alexandra Surcel,Ph.D作為一名博士後,加入了Robinson實驗室開始研究能夠調整細胞形態分子的篩選。大多數藥物篩選旨在尋找對於與疾病相關的特定生化“通路”的影響;變形蟲盤基網柄菌與許多哺乳動物的細胞類似,相比之下,Surcel解釋說,這個篩選是基於這種情況下的全細胞的最終結果。用分子治療細胞後,Robinson的團隊尋找一些有兩個或更多核的特殊細胞。盤基網柄菌通常隻有分裂成兩個子細胞的過程中才有兩個細胞核,大部分細胞有一個以上的細胞核表明,分子可能通過調整細胞骨架結構從而在細胞分裂的過程中起到了阻礙作用。
在參加篩選的成千上萬的分子中找到了25個團隊想要找到的有影響效應的分子。進一步的研究發現,其中的一個分子4-HAP,影響一個細胞骨架的構建單元——肌球蛋白II。胰腺癌進展的一個重要步驟是胰腺癌細胞從原發腫瘤擴散至身體其他部位。與另一個由病理學副教授Robert Anders M.D., Ph.D帶領的約翰霍普金斯實驗室合作,Robinson的小組確定了在這個過程中肌球蛋白II在胰腺癌細胞內數量的變化。
研究小組測試在實驗室培養的胰腺癌細胞的4-HAP,發現它影響細胞骨架裏的肌球蛋白,使他們更加堅固。“我們認為,相對柔軟的細胞骨架讓侵襲性癌細胞能夠溜過身體和拓展新的領域,”Surcel說。“你可以想象一隻章魚比龍蝦更容易穿過細小空隙。4-HAP似乎使癌細胞更像龍蝦。”
治療胰腺癌潛在藥物現在已在動物身上進行測試。研究團隊現在正在老鼠身上測試4-HAP。這個藥物已經在一些國家被用於治療黃疸,所以如果它顯示對抗胰腺癌成功,它可能會相對較快的被投入市場,Robinson說。但即使這種情況不會發生,研究也表明這種新藥篩選有巨大的潛力,他說。