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针对某些快速分裂的癌细胞的新方法 使健康细胞不受伤害

约翰霍普金斯大学医学院和牛津大学的科学家表示,他们已经找到了一种新方法,可以通过选择性攻击细胞分裂机制的核心来杀死某些正在增殖的人类乳腺癌细胞。迄今为止,该技术仅在实验室生长的和患者衍生的癌细胞上进行了测试,可以推动人们努力寻找能够杀死一部分患者的乳腺癌细胞,并使健康细胞不受损害的药物。

科学家的发现摘要于9月9日发表在《自然》上。

约翰·霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授安德鲁·霍兰德说:“一些使用最广泛的抗癌药物已经杀死了快速分裂的细胞。” “但是,大多数这些药物都有明显的缺点,包括杀死健康细胞,例如快速繁殖的骨髓细胞以及癌细胞。”

Holland的研究重点在于哺乳动物(包括人类)细胞分裂,他还指出,细胞分裂中未经检查的错误会助长遗传错误,在某些情况下会继续发展为癌细胞。

由于所有哺乳动物细胞的细胞分裂过程相似,因此Holland和他的团队一直在寻找各种实验室生长的细胞中癌细胞特有的细胞分裂机制。

他说,在搜索过程中,他们遇到了一系列人类乳腺癌细胞,它们非常依赖于称为中心体的细胞结构才能分裂和存活。质心充当着中心体的结构核心,中心体组织着细小的蛋白质管,这些细管赋予细胞形状,并在细胞分裂时帮助分离DNA 。但是,许多细胞可以分裂而没有中心粒和中心体。

尽管其他细胞能够无中心存活,但荷兰研究小组发现这些实验室培养的乳腺癌细胞无法存活。

仔细的分析表明,依赖于中心点的乳腺癌细胞的一部分基因组被异常复制了很多次,在大约9%的乳腺癌中发现了这种改变。研究人员研究了高度复制区域中编码的基因,发现了一个产生高水平蛋白质的基因-TRIM37-已显示可控制中心体。

接下来,研究人员测试了一种在高TRIM37水平的细胞中干扰细胞分裂过程的方法。他们使用了一种称为PLK4抑制剂的实验药物,该药物可破坏构成中心蛋白的蛋白质。他们将药物添加到实验室生长的TRIM37水平正常的乳腺癌细胞中,发现即使该药物去除了细胞的中心粒,这些细胞也能够成功分裂。

但是,当他们将药物添加到高TRIM37水平的乳腺癌细胞中时,情况恰恰相反-细胞不再分裂,大多数细胞停止生长或死亡。

霍兰德说:“这一想法将是鉴定出高水平TRIM37的肿瘤,并使用PLK4抑制剂选择性杀死癌细胞,并使健康细胞相对不受伤害。”

约翰霍普金斯大学和牛津大学的研究小组还发现了为什么高含量的TRIM37会使细胞容易受到去除中心粒的药物的影响。

Holland先前的研究表明,正常细胞可以在没有中心粒的情况下分裂,因为围绕着中心粒的物质(称为中心粒体物质)能够起到与中心体相同的作用。

在当前的研究中,研究人员发现高水平的TRIM37会导致细胞降解中心小周材料。因此,通过添加去除中心粒的药物,细胞无法(无论是具有中心体还是中心粒周围的物质)来组织有助于细胞分裂过程中DNA分裂的试管。

现在,Holland及其团队正在寻找与本研究中使用的PLK4抑制剂相似的其他更稳定的药物,并试图鉴定对这些抑制剂敏感的其他人类癌细胞系。

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