在抗癌這場持久戰中,科學家一直在尋找一種理想療法,即其既能精準消滅癌細胞,同時完好保留健康組織。據統計,全球每年新增癌癥病例約2000萬,其中約20%與RAS基因突變有關,這個被稱為“癌癥之王”的基因驅動著肺癌、胰腺癌等多種致命癌癥的發展。
近日,一篇發表在國際雜志Science上題為“Covalent inhibitors of the PI3Kα RAS binding domain impair tumor growth driven by RAS and HER2”的研究報告中,來自弗朗西斯-克里克研究所等機構的科學家們通過研究開發出能精確阻斷RAS與PI3K蛋白相互作用的新型化合物,在有效抑制腫瘤生長的同時還能成功避免傳統療法的毒性問題。目前這項研究已進入人體臨床試驗階段。
癌基因的“致命握手”:從源頭切斷信號
如果把癌細胞比作失控的車輛,RAS基因就是卡死的油門踏板,而PI3K則是傳遞加速信號的關鍵部件,兩者之間的“握手”(即蛋白質相互作用)對腫瘤生長至關重要。傳統療法就像直接拆除發動機,雖然能阻止車輛前進但也會造成全面癱瘓從而導致嚴重副作用,比如,完全抑制PI3K會影響其在胰島素通路中的正常功能從而引發高血糖等代謝問題。
這項研究中,研究人員另辟蹊徑,他們沒有直接攻擊整個PI3K蛋白而是精準定位其與RAS的“握手點”,這就像只拆除炸彈的引信而不是引爆整個炸彈。
分子“創可貼”:精準覆蓋的巧妙設計
科學家們發現,PI3K蛋白表面有一個關鍵半胱氨酸位點(Cys242)正好位于RAS結合域。利用這一特性,他們設計了一系列小分子化合物,這些分子能像“創可貼”一樣精確覆蓋這個位點,從而在物理上阻止RAS與PI3K結合。更重要的是,這種結合是不可逆的,一旦貼上就不會輕易脫落,這就確保了長效抑制。
最巧妙之處在于,這種阻斷具有高度選擇性,PI3K仍能正常執行其他功能,包括參與胰島素信號傳導;研究人員只打斷了癌細胞的“密謀“,而沒有干擾細胞的正常“公務”。
動物實驗:顯著療效與安全性兼備
在攜帶RAS突變肺癌的小鼠模型中,新化合物表現出卓越的抗腫瘤效果,即1)單藥治療即可顯著抑制腫瘤生長;2)聯合用藥(與其他RAS通路抑制劑聯用)效果更持久、更強效;3)關鍵突破:治療期間未出現高血糖等代謝副作用。
令人驚喜的是,該藥物對HER2過表達的乳腺癌同樣有效,且這種作用不依賴于RAS狀態。這就表明研究人員提出的策略可能適用于更廣泛的癌癥類型。
從實驗室到臨床:精準抗癌的新希望
目前,該藥物已進入一期臨床試驗,將在RAS或HER2突變癌癥患者中評估其安全性和初步療效,試驗還將探索其與其他靶向藥物的協同效應。與傳統療法相比,這種新策略具有三大優勢:1)精準性:只干擾致癌特異性相互作用;2)安全性:保留蛋白的正常生理功能;3)廣譜性:潛在適用于多種致癌突變。
這一發現展示了新方法如何開啟抗癌的全新思路,隨著精準醫療時代的到來,癌癥治療正從“狂轟濫炸”轉向“精準狙擊”。這項研究不僅為無數癌癥患者帶來新希望,更開辟了一條靶向蛋白質相互作用的新藥研發路徑。(生物谷Bioon.com)
參考文獻:
JOSEPH E. KLEBBA,NILOTPAL ROY, STEFFEN M. BERNARD, et al. Covalent inhibitors of the PI3Kα RAS binding domain impair tumor growth driven by RAS and HER2. Science. doi:10.1126/science.adv2684
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