新技術能篩選並確定阻止黑色素瘤擴散的藥物
研究人員開發了一個自動化平台,用來篩選數千種藥物,找出可用於阻斷黑色素瘤擴散的藥物,他們在老鼠身上成功試用了其中一種藥物。這種方法有助於找出治療轉移性癌症的有效藥物。
Shweta Tikoo 博士和Dajiang Guo 博士
轉移性癌症,尤其是黑色素瘤仍然是人類所面臨的健康挑戰,因為每個腫瘤都可能有獨特的微環境,對治療的反應也不盡相同。黑色素瘤是一種侵襲性特別強的癌症,一旦擴散,存活率就很低。
轉移過程的一個特徵是腫瘤細胞形成內生癌細胞,這種特化突起的功能是降解細胞外基質,使細胞能夠進入或侵入新的環境。找到針對內生突起的藥物對於有效防止癌症擴散至關重要,但目前仍缺乏篩選這些藥物的能力。
隨著”Invasion-Block”的開發,這一切都可能改變。Invasion-Block”是一個自動化、高含量的篩選平台,它使澳大利亞百年紀念研究所的研究人員能夠評估各種藥物和化合物通過靶向內生癌細胞來防止黑色素瘤擴散的效果。”
“黑色素瘤是個難纏的對手,通常會迅速擴散,難以治療,”該研究的通訊作者Shweta Tikoo說。”找到更好治療方法的關鍵在於藥物發現,而這正是’Invasion-Block’工具發揮關鍵作用的地方”。
研究人員將Invasion-Block與從天文科學中改編而來的自動影像分析管道- Smoothen-Mask and Reveal(S-MARVEL)結合在一起,用於去除偽影並大幅提高內生嵴顯微影像資料集的品質。
然後,他們篩選了美國食品藥物管理局批准的兩個化合物庫中的3840種藥物,以檢測它們抑制黑色素瘤細胞內陷窩形成的能力,結果發現最有效的化合物是激酶抑制劑。激酶抑制劑可阻斷蛋白激酶的作用,蛋白激酶會在蛋白質上添加磷酸基團,這個過程稱為磷酸化。磷酸化可以打開或關閉蛋白質,影響其活性和功能水平,通常是某些癌症生長的必要步驟。
研究報告的第一作者郭大江說:”這表明,這些酶可能是找到有助於遏制黑色素瘤擴散的治療方法的關鍵。”
在已確定的激酶抑制劑中,研究人員選擇在實驗室中測試共濟失調-特朗根氏症突變(ATM)抑制劑的有效性。他們利用CRISPR基因編輯技術敲除了黑色素瘤細胞中負責表達ATM激酶的基因,發現細胞的侵襲性降低了,也沒有像以前那樣擴散到小鼠的淋巴結。
Tikoo說:”我們相信,ATM可能成為治療患者黑色素瘤擴散的有效治療靶點。’Invasion-Block’和’S-MARVEL’的結合為尋找能阻止癌症擴散的藥物開闢了新途徑。”
研究人員說,這項研究在對抗黑色素瘤的鬥爭中邁出了重要一步,為未來的研究和開發新型療法奠定了基礎。
這項研究發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。