快速生长型癌症或可通过常用降压药抑制 研究揭示作用机制
肼屈嗪靶向维持癌细胞存活的关键酶
科学家在研究一种名为肼屈嗪的现有降压药时意外发现,它可能具有抗癌潜力。肼屈嗪自1950年代起用于治疗高血压,但此前其确切作用机制一直未被阐明。
参与该研究的宾夕法尼亚大学医师科学家Kyosuke Shishikura在大学新闻稿中表示:"这种药物诞生于'前靶点'药物研发时代,当时研究人员主要依据患者临床反应进行探索,后续才尝试解释其生物学原理。"
Shishikura及其研究团队发现,肼屈嗪直接作用于一种名为2-氨基乙硫醇双加氧酶(ADO)的小型关键酶。该酶如同细胞缺氧感应器,在氧气不足时帮助细胞存活。这一机制可促进胶质母细胞瘤等快速生长型肿瘤的增殖——这种侵袭性脑癌具有治疗抵抗性且几乎必然复发。
在胶质母细胞瘤等快速生长的癌症中,肿瘤细胞增殖速度过快导致血液供应无法跟上,致使部分肿瘤区域处于缺氧状态。普通细胞在低氧环境中会死亡,但肿瘤细胞会启动特殊生存系统以维持分裂能力,其中就涉及ADO酶。宾夕法尼亚大学化学系助理教授兼研究成员Megan Matthews在新闻稿中指出:"ADO如同氧气下降时的警报器。"
研究团队运用X射线晶体学等先进技术分析了分子结构,确定肼屈嗪如何与ADO结合。他们发现该药物通过结合ADO使其失活,从而关闭细胞的缺氧应答系统。对癌细胞而言,这迫使它们停止分裂。
为验证该发现,团队在实验室中用肼屈嗪处理人类胶质母细胞瘤细胞。三天后观察到细胞停止增殖并呈现体积增大、形态扁平的特征,表明已进入称为"衰老"的永久性休眠状态。研究人员指出,虽然该药物未直接杀死细胞,但剥夺了其生长和扩散能力。
纪念斯隆-凯特琳癌症中心表示,此类控制胶质母细胞瘤等难治性癌症的进展意义重大,因其即使经过手术和化疗仍极易复发。由于肼屈嗪已获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,研究人员期望能比新药更快地将其重新用于癌症治疗。
研究团队强调,目前实验仅在细胞培养中完成,尚未在动物或人体进行测试。下一步将验证在活体系统中安全有效阻断ADO的可能性。新闻稿指出,该发现仅是药物重定位的起点,而非临床治疗方案。Matthews表示:"在分子层面理解肼屈嗪的作用机制,为开发更安全、更具选择性的疗法提供了路径。"
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