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让癌细胞铁死亡,加拿大发现癌细胞致命弱点,有助开发新疗法

Time:2021-09-07 15:30:09 Read:2 评论:0 作者:admin

人人都怕癌细胞,其实癌细胞也有天敌,随着科学研究的进展,科学家也发现了癌细胞的多种天敌,近日,加拿大的科学家就又发现了癌细胞的新致命弱点。

让癌细胞铁死亡,加拿大发现癌细胞致命弱点,有助开发新疗法

一、CAIX酶抑制剂,让癌细胞“铁死亡”

加拿大不列颠哥伦比亚大学医学院、不列颠哥伦比亚省癌症研究所发现了一种名为碳酸酐酶IX的关键性酶的弱点,当机体内氧气水平过低时,癌细胞无法正常生存,需要依靠碳酸酐酶IX(CAIX)来适应低氧环境,不然就会铁死亡(细胞程序性死亡方式)。

一般来说,肿瘤的营养物质和氧气都需要通过血管来运送,肿瘤长大一定程度时,血管无法满足肿瘤细胞的需求,运送到细胞内的氧气不充足就会形成低氧区。肿瘤长时间处于低氧环境下,会导致细胞内堆积大量酸性物质。

癌细胞为了活下去,会通过释放酶来中和酸性条件。其中一种酶为碳酸酐酶IX(CAIX),在释放酶之后,细胞不仅可以正常生存,还变成了“强化版”,细胞变得比原先的细胞更具有侵袭性。

癌细胞需要依靠CAIX来存活,所以CAIX便成了它们最后的弱点。抑制CAIX的活性后,可以有效阻止癌细胞生长。

日前,加拿大德哈尔研究团队发现了名为SLC-0111的独特化合物,这个物质是CAIX的强大抑制剂。目前该抑制剂已经有一期临床试验,在乳腺癌、胰腺癌以及脑癌临床前模型证实均有效。

除了CAIX以外,癌细胞的生存还离不开一种物质——谷氨酰胺,谷氨酰胺是癌细胞生长中不可缺少的“营养剂”。

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二、谷氨酰胺吸收抑制剂,饿死癌细胞

癌细胞对于谷氨酰胺具有很强的依赖性,在临床上将这个现象称为“谷氨酰胺成瘾”。癌细胞想要快速生长和分裂,需要摄入大量的谷氨酰胺来为其提供能量来源。

癌细胞摄入谷氨酰胺依赖于谷氨酰胺转运蛋白SLC1A5的介导,在临床上很多癌症患者体内的SLC1A5表达增加,SLC1A5表达增加越多,患者的生存率也就越差。

美国研究人员在《分子癌症疗法》期刊上发表了一项研究论文,研究确定了IMD-0354小分子候选药物具有抑制谷氨酰胺的作用。该药物进入体内后可以通过靶向谷氨酰胺转运蛋白SLC1A5,以此来起到抑制癌细胞摄入谷氨酰胺的作用。等于阻断了癌细胞的能量来源,延缓其生长。

研究主要聚焦在黑色素瘤上,研究人员发现靶向SLC1A5可以有效阻断癌细胞摄取谷氨酰胺,延缓黑色素瘤生长。并且在抑制癌细胞摄入谷氨酰胺的同时,还可以诱导细胞周期发生停滞,增强癌细胞自噬和凋亡的几率。临床上有很多癌细胞都依赖谷氨酰胺存活,IMD-0354有望应用于更多种不同类型的癌症。

关于碳酸酐酶IX、谷氨酰胺的研究还只是在起步阶段,而接下来的这一个癌症的天敌,人类已经研究了百年之久,目前已经进入了发展的快车道,已有疗法被批准上市

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三、溶瘤病毒,“毒”死癌细胞

上个世纪初,一名42岁的白血病患者在一次感染流感病毒之后,发现体内的白细胞数量急剧减少,白血病也因此而痊愈;无独有偶的是,意大利一名医生在给宫颈癌患者注射狂犬疫苗后,发现该患者的宫颈癌生长有所抑制。

此后,研究人员进行了大量野生型病毒治疗肿瘤的临床试验,利用变异后的天然弱病毒对肿瘤进行溶瘤治疗。1956年,美国国立癌症研究所科学家利用不同血清型的野生型腺病毒对宫颈癌患者进行治疗,发现有半数以上的患者肿瘤缩小。

但是,不论是野生型病毒还是减毒毒株,都存在很大风险,如部分野生病毒本身就有致癌风险、一些病毒进入体内后会出现严重的急性反应,且病毒溶瘤效应很快就会被体内免疫反应所抑制,疗效无法持续。

其后,经过相当长的一段时间,溶毒病毒治疗才得以慢慢步入正轨,现在已经成为癌症治疗的一个新趋势。

溶瘤病毒的作用机理是利用病毒将肿瘤细胞“消灭”,采用以毒攻毒的方式来治疗肿瘤。它是所有可以为我们所用的病毒的统称,不单单指一个病毒。目前大多数的病毒都是转基因病毒,包括敲除毒性基因,更安全、给病毒加上更加能识别肿瘤的蛋白,更有选择性、给病毒转入一些可以刺激机体产生免疫的基因更加有效。

溶瘤病毒在进入体内后,可以有选择地在肿瘤细胞内复制,导致肿瘤裂解;也可以通过肿瘤细胞坏死来破坏肿瘤微环境,以此来提高人体的免疫系统介导,调动全身的免疫系统来抵抗肿瘤,以此达到杀死癌细胞的目的。

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四、致命温度,烫死癌细胞

洛阳市中心医院肿瘤二科主任医师谢玲指出,相比较于正常的细胞,癌细胞更加不耐热。正常细胞可以在47℃的高温下存活一个小时,癌细胞只需要在43℃的环境下就会出现不可逆的损伤。

针对癌症的这一个致命弱点,医学家们已经发明了热疗技术,而且已经应用于临床。热疗是通过超声、微波、红外线等物理加热的方式,让体内的温度达到42~43℃,并保持一段时间。这个方式在杀死癌细胞的同时,还不会影响正常细胞。

需要提醒的是,目前在临床上只将热疗作为辅助治疗手段,一般会配合放化疗或是免疫治疗使用。并且,热疗也并不适合所有癌症患者,血液系统肿瘤、脑部肿瘤以及心肺功能低下、肠梗阻、肾功能不全的人群不能使用热疗。使用热疗也会导致患者出现一些不良反应,常见的有呼吸、代谢系统应激反应。

癌细胞其实并不像我们想象的那么可怕,科技在不断进步,越来越多癌细胞的“弱点”被人类发现,在不久的将来可能癌症就会被人类攻克!#健康明星计划#

参考资料:

[1]《以毒攻毒:关于溶瘤病毒的一切》.生物世界.2020.12.13

[2]《新研究发现癌细胞的致命弱点》.科技日报.2021.8.28

[3]《用病毒对抗癌症?新型免疫疗法溶瘤病毒百年大事记》.上海细胞治疗工程技术研究中心.2021.7.21

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