圣路易斯大學藥理學和生理學Thomas Burris博士研究發現通過靶向Warburg效應可阻斷癌癥的生長。該研究結果發表在《Cancer Cell》上。
與最近盛行的個性化醫療不同,個性化醫療關注特定的基因突變與不同類型癌癥的關系,但這個研究主要針對各種類型的癌癥細胞的能量來源。
該研究在實驗室中以動物模型和人類腫瘤細胞為研究對象,研發出可阻止癌細胞的新藥物,且這種藥物不損害健康細胞,也沒有其他嚴重的副作用。
Warburg效應
新陳代謝是所有生物體的生命特征。癌細胞新陳代謝過程比正常細胞速度快得多,且突變細胞能在周圍組織中不受限制地生長。
Burris博士說靶向癌癥新陳代謝在過去幾年就已經是比較熱門的研究領域。90年代初,科學家就已經知道即使有其他更多的資源可以利用,癌細胞還是更喜歡用葡萄糖作為燃料。事實上,這也是醫生可使用PET(正電子發射斷層掃描)圖像掃描來發現腫瘤的原因。PET可通過葡萄糖積累來發現突出腫瘤細胞。
這種偏愛使用葡萄糖作為燃料被稱為Warburg效應,或者糖酵解。在該論文中,Burris說,Warburg效應是致癌基因生長、腫瘤發展和轉移以及腫瘤治療的新陳代謝基礎。
癌癥的目標:生長和分裂
腫瘤細胞有一個目標:盡快生長和分裂。雖然細胞可以通過許多可能的分子途徑來找到食物,但癌細胞有自己的首選途徑。
Burris說,事實上,癌細胞沉迷于某些途徑。它們需要工具才能快速增長,這意味著它們需要為新細胞提供所有的零件且需要新能源。
癌細胞通過尋找新陳代謝途徑來尋找生長和分裂的途徑。如果它們沒有這種途徑,就會死亡。Warburg效應通過糖酵解途徑(葡萄糖轉化為細胞生長所需化學物質)加快了細胞對能量的利用,同時癌細胞還加快了脂肪生長的過程,這些都是它們迅速增長所需要的。
Burris強調說,如果Warburg效應和脂肪生長是推動癌癥細胞發展、生長、幸存、免疫逃避、抵抗治療和疾病復發的關鍵代謝途徑,那么靶向糖酵解和脂肪生成可作為阻斷各種癌癥生長的一種方法。
阻斷能量供應
Burris和他同事研發了一類化合物可影響調控脂肪合成的受體。這種新化合物叫SR9243,剛開始該化合物作為降膽固醇候選藥物,可減少脂肪的合成,從而使細胞自身不產生脂肪。這同時也影響糖酵解途徑,使癌細胞轉變為正常細胞。SR9243抑制不正常的葡萄糖消耗并切斷癌細胞的能量供應。該藥物還有很好的安全性,它不會導致體重下降,肝臟中毒或者炎癥等副作用。
當癌細胞不能通過葡萄糖和脂肪獲取繁殖所需要的能量時,癌細胞將會死亡。由于Warburg效應不是正常細胞的代謝特征,因為大多數正常細胞可從外界獲取脂肪,SR9243只殺死腫瘤細胞,對健康的細胞無害。
目前來說,這種結果還是很可觀的,研究人員已在培養的腫瘤細胞以及長在小鼠體內的人類腫瘤細胞進行SR9243測試試驗。由于Warburg幾乎是所有癌癥細胞所選擇的代謝通路,研究人員對不用類型的癌癥細胞進行SR9243檢測。
研究人員發現,SR9243對大多數癌癥細胞起作用,且不同的癌癥細胞對SR9243的敏感度不同。使用SR9243藥物后,癌癥細胞可在細胞通路中進行重新編程,從而使細胞回歸正常的新陳代謝途徑。
研究人員稱,該藥物對小鼠體內的人類腫瘤細胞如肺癌、前列腺癌、直腸癌的作用效果比較好,對卵巢癌和胰腺癌的作用效果次之。
同時這種藥物似乎對膠質母瘤細胞也起作用。膠質母細胞瘤是一種極難治愈的腦癌。但該藥物無法有效穿過大腦/血液屏障。在這樣的情況下,研究人員面臨的挑戰是找到一種方法使藥物能跨越這個屏障。人體對大腦的天然保護使治療藥物很難達到期望的治療目標。
更可觀的是,研究人員發現,SR9243與化療藥物結合使用時,除了SR9243自身的抗癌機制外,兩種藥物結合可增加藥物的作用效果。
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