阿尔伯特-爱因斯坦医学院的科学家们发现了第一个直接使癌细胞自杀同时又能保护健康细胞的化合物。今天的《癌症细胞》杂志描述了这种新的治疗方法,它针对的是急性骨髓性白血病(AML)细胞,但也可能具有攻击其他类型癌症的潜力。

  该研究的资深作者、生物化学和医学副教授Evripidis Gavathiotis博士说:”我们希望我们正在开发的靶向化合物将证明比目前的抗癌疗法更有效,因为它直接导致癌细胞自我毁灭。理想情况下,我们的化合物将与其他治疗方法相结合,以更快、更有效地杀死癌细胞–并减少不良反应,这是标准化疗的一个非常普遍的问题。”

  AML占所有新的白血病病例的近三分之一,每年有超过10,000名美国人丧生。几十年来,患者的存活率一直保持在30%左右,因此迫切需要更好的治疗方法。

  新发现的化合物通过触发细胞凋亡来对抗癌症–这是一个重要的过程,可以清除身体中不需要的或功能失常的细胞。例如,在胚胎发育过程中,细胞凋亡会削减多余的组织,一些化疗药物通过破坏癌细胞中的DNA间接诱导细胞凋亡。

  当BAX–细胞中的 “刽子手蛋白”–被细胞中的 “促凋亡 “蛋白激活时,细胞凋亡就会发生。一旦激活,BAX分子就会在线粒体上打出致命的洞,线粒体是细胞中产生能量的部分。但是很多时候,癌细胞设法阻止BAX杀死它们。它们通过产生大量的 “抗凋亡 “蛋白,抑制BAX和激活它的蛋白来确保它们的生存。

  Gavathiotis博士说:”我们的新型化合物通过与BAX的激活位点高度亲和地结合,使癌细胞中被抑制的BAX分子复苏。然后BAX可以开始行动,杀死癌细胞,同时让健康细胞不受伤害。”

  Gavathiotis博士是2008年《自然》杂志一篇论文的主要作者,该论文首次描述了BAX激活部位的结构和形状。此后,他一直在寻找能够强烈激活BAX的小分子,以克服癌细胞对凋亡的抵抗。他的团队最初使用计算机筛选了100多万个化合物,以揭示那些具有BAX结合潜力的化合物。然后在实验室中评估了最有希望的500个化合物–其中许多是由Gavathiotis博士的团队新合成的。

  一种被称为BTSA1(BAX触发点激活剂1的简称)的化合物被证明是最有效的BAX激活剂,当添加到几个不同的人类AML细胞系中时,会导致快速和广泛的细胞凋亡。研究人员接下来在高危AML患者的血液样本中测试了BTSA1。令人震惊的是,BTSA1诱导患者的AML细胞凋亡,但不影响患者的健康造血干细胞。

  最后,研究人员通过将人类AML细胞移植到小鼠体内产生了AML的动物模型。BTSA1被给予一半的AML小鼠,而另一半则作为对照。平均而言,BTSA1治疗的小鼠存活时间(55天)明显长于对照组小鼠(40天),43%的BTSA1治疗的AML小鼠在60天后还活着,并且没有AML的迹象。

  重要的是,用BTSA1治疗的小鼠没有显示出毒性的证据。Gavathiotis博士说:”BTSA1激活BAX并导致AML细胞的凋亡,同时保护健康细胞和组织–可能是因为癌细胞已经准备好进行凋亡。”他的研究发现,与健康人的正常血细胞相比,患者的AML细胞所含的BAX水平明显更高。他解释说:”由于AML细胞中有更多的BAX,””即使是低剂量的BTSA1也会引发足够的BAX激活,从而导致细胞凋亡,而那些含有低水平BAX或根本不含BAX的健康细胞却能幸免”。

  Gavathiotis博士和他的团队计划在对其他类型癌症的动物模型进行测试时,看看BTSA1是否会显示出类似的有效性。

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