癌症藥物的副產品可能是一種尚未開發的帕金森氏症治療方法
一項新的研究發現,人體分解一種抗癌藥物後產生的一種化合物具有治療特性。當這種副產品與原來的藥物結合使用時,能產生抑制前列腺癌細胞的協同效應;當單獨使用時,它能減少與帕金森氏症有關的一種有毒蛋白質在大腦中的積聚。
服用藥物後,它們會被吸收並分佈到身體各處。當藥物產生治療效果後,會被各個器官分解–代謝–成為被稱為代謝物的副產品,這些化合物更容易被排出體外。
儘管藥物代謝物在血漿中濃度很高,而且可能具有藥理活性,但其潛在的治療效果往往被忽略。然而,西班牙國家研究委員會(CSIC)的一項新研究發現,一種抗癌藥物在分解過程中產生的代謝物本身可能具有治療價值。
Rucaparib是一種用於治療復發性卵巢癌、乳腺癌以及最近的前列腺癌的藥物,它被分解成主要代謝物M324,在包括小鼠和人類在內的多個物種中都能檢測到這種代謝物。在動物體內,M324 的血漿濃度高於母體藥物,並能進入腫瘤細胞;在人體內,代謝物的血漿濃度約為rucaparib 濃度的40%。
利用四種不同的計算方法,研究人員全面描述了M324的特徵,從而預測了魯卡帕利及其代謝物的潛在”非靶點”。他們確定了這兩種藥物共有的標靶和兩者獨有的標靶。
為了驗證他們的計算結果,研究人員繼續在實驗室細胞系上進行實驗,測試M324是否具有抗癌特性。他們在包括前列腺癌、乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌在內的20種人類癌細胞系中篩選了魯卡帕利和M324的合成版本。在九種細胞系中,結合使用母藥及其代謝物比單獨使用其中一種化合物更能增強對癌細胞的抑製作用。最大的差異出現在攝護腺癌細胞系中,抑制率相差超過30%。
研究人員在前列腺癌細胞系模型中觀察到了協同作用而非獨立活性,他們想知道這種代謝物本身是否能在另一種細胞環境中發揮作用。他們用從一名帕金森氏症患者身上獲得的誘導多能幹細胞(iPSCs)分化出帕金森氏症多巴胺神經元,然後用M324處理這些神經元。他們發現,這種代謝物能有效減少突觸核蛋白的累積。突觸核蛋白是一種蛋白質,當它錯誤折疊成聚集體時,會導致神經發炎、神經退化和細胞死亡。它在遺傳學和神經病理學上與帕金森氏症有關。
研究人員說,他們的發現可能會產生重大的臨床影響。首先,rucaparib和M324的協同作用可能會影響前列腺癌晚期的臨床試驗,因為與其他用於這種情況的抗癌藥物相比,將這兩種藥物結合使用可能更有優勢。這也可能對藥物的安全性和有效性產生影響,值得進一步研究。關於帕金森氏症,研究顯示這種代謝物具有藥理活性,有可能被重新利用,成為治療疾病的新方法。
研究人員說:”總之,我們證明了藥物代謝物可能具有與其母體藥物不同的多藥理作用,這凸顯了藥物代謝物商業化的重要性,將其納入臨床前研究,並在藥物發現和開發過程中對其進行更徹底的表徵,以全面了解藥物在臨床中的作用,並在精準醫療中更好地為患者量身定製藥物。”
這項研究發表在《細胞化學生物學》雜誌。