意外:科學家發現很多抗癌藥從源頭就設計錯了
一項數據表明,在所有進入臨床試驗的抗癌藥中,高達97%的藥物最終會在臨床試驗裡遭遇滑鐵盧。分析下來,其原因無外乎是嚴重的副作用,或是缺乏實際療效。如果說有少數一些藥物會遇到這樣的問題,或許還能理解。但如此高的比例,則讓人難以解釋。
最近,來自知名的冷泉港實驗室(Cold Spring Harbor Laboratory)的一支團隊找到了潛在的一個原因:很多抗癌藥物,可能從源頭就設計錯了……
這個發現最初源自一場意外。在篩選抗癌的靶點時,這支團隊的科學家們發現了一個奇怪的現象。在很多先前發表的論文裡,其他學者都認為一種叫做MELK的蛋白質對於癌細胞的生長有著不可或缺的作用。但經過CRISPR基因編輯後,缺乏MELK的癌細胞看起來卻活得好好的……
“讓我們感到非常驚訝的是,這些癌細胞居然沒有死,”本研究的通訊作者Jason Sheltzer教授說道:“它們看起來就好像一點都不在乎MELK。”
本研究的通訊作者Jason Sheltzer教授(圖片來源:冷泉港實驗室)
這就很耐人尋味了。要知道,先前的科學家們已經開發出了一種叫做OTS167的藥物,用來抑制MELK的功能。它已經進入了2期臨床試驗,在真實的患者中檢驗療效了。如果徹底敲除MELK都不會影響癌細胞的生長,僅僅抑制MELK的功能,又能起到什麼效果呢?
別說,還真有效果!在細胞實驗中,添加上OTS167,果然能殺死癌細胞。更有趣的是,在敲除了MELK的癌細胞裡,OTS167同樣擁有強力的抗癌效果。
基於這個發現,研究人員們做出了推論:首先,OTS167的確能抑制MELK蛋白。其次,MELK蛋白和癌細胞的生長沒有關係,缺了它,癌細胞照樣活得好好好。因此,OTS167一定是通過其他未知的渠道,起到了抗癌的效果。
那麼像OTS167這樣的歪打正著,究竟是一個罕見的特例,還是一個更為普遍的現象?為了回答這個問題,研究人員們又對一些作用機制不甚明確的藥物進行了研究。引人深思的是,他們又找到了10個類似的例子。
本研究又找到了10個類似的例子(圖片來源:參考資料[1])
“按設想,這些藥物應該能抑制癌細胞裡某些特定蛋白的作用。但實際上,大部分藥物都沒有按報導的方式起作用。” Sheltzer教授點評道。
要知道,有180多篇論文表明這些藥物應該是有效的。而且,已經有29項臨床試驗正在評估這些藥物的有效性,接受治療的患者超過了1000名。如今,這項研究告訴我們,這些藥物就算有效,它起作用的方式也和我們想得不一樣。
一些抗癌藥之所以起作用,可能是歪打正著(圖片來源:Pixabay)
科學家們指出,究其原因,是早期篩選過程中的“脫靶效應”。過去,人們往往使用RNAi技術來評估某個特定靶點的重要性。但RNAi技術存在潛在的脫靶效應,往往會抑制其他蛋白質的表達。也就是說,當我們覺得某個蛋白起到了殺死癌細胞的作用時,真正起作用的可能是其他蛋白。
舉例來說,科學家們發現了一種叫做OTS964的PBK蛋白抑製劑,但後者其實對癌細胞的生長並不重要。後續的篩選發現,OTS964還是一個強力的CDK11抑製劑,這就一下子說通了:CDK11是一類與基因轉錄和染色體分離等進程有關的蛋白,先前還沒有任何能夠靶向它的藥物。能夠找到它的抑製劑,真可以說是誤打誤撞!
研究人員們用尋找“耐藥突變”的巧妙方法,來尋找OTS964的真正作用靶點(圖片來源:參考資料[1])
也許有人會說,不管黑貓白貓,能夠抓住老鼠的就是好貓。只要能殺死癌細胞,管它是不是誤打誤撞呢。對於這種看法,本研究的作者們表示不以為然——我們應當做的,是提高藥物成功的機率。找到真正影響癌細胞生長的靶點,才能真正發揮精準醫療的潛力。
“很多癌症患者用過的藥物,最終都悲劇性地無法幫助到這些患者,” Sheltzer教授總結說道:“如果(本研究中的)這些證據能夠在臨床試驗前就得到常規化的收集,我們就可能更好地分配患者,讓他們得到最有可能造福他們的療法。”
參考資料:
[1] Ann Lin et al。, (2019), Off-target toxicity is a common mechanism of action of cancer drugs undergoing clinical trials, Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.aaw8412
[2] Many cancer drugs don’t hit their intended targets: study, Retrieved September 11, 2019, from https://www.fiercebiotech.com/research/many-cancer-drugs-targets-are-misidentified-study-finds
[3] Cancer drugs don’t always work as intended, researchers warn, Retrieved September 11, 2019, from https://www.prnewswire.com/news-releases/many-cancer-drugs-may-not-work-as -thought-cshl-scientists-warn-300913114.html