《自然》刊載報導腫瘤治療領域新突破:撥回癌細胞的時鐘
聖裘德兒童研究醫院的科學家們逆轉了一種侵襲性癌症,將惡性細胞恢復到更正常的狀態。橫紋肌樣腫瘤是一種侵襲性癌症,它缺乏一種關鍵的腫瘤抑制蛋白。研究結果表明,在缺失腫瘤抑制因子後,刪除或降解品質控制蛋白DCAF5可逆轉癌細胞狀態。
這些結果表明,一種治療癌症的新方法是可能的——讓癌細胞恢復到更早、更正常的狀態,而不是用有毒療法殺死癌細胞。研究結果發表在今天的《Nature》雜誌。資深作者、醫學博士、聖猶達綜合癌症中心執行副總裁兼主任Charles WM Roberts說:「我們沒有製造一種殺死橫紋肌癌的毒性事件,而是透過使細胞恢復正常來逆轉癌症狀態。這種方法將是理想的,特別是如果這種模式也可以應用於其他癌症。”第一作者Sandi Radko-Juettner博士說:“我們發現了一種依賴關係,它實際上逆轉了癌症狀態。”Sandi Radko-Juettner博士曾是聖猶達生物醫學科學研究生院的學生,現在是聖猶達血液惡性腫瘤計畫的研究計畫經理。 “標準的癌症療法是通過產生毒性來起作用的,這種毒性也會損害體內的健康細胞。在這裡,我們似乎正在解決橫紋肌樣癌中腫瘤抑制因子缺失引起的問題。”
給無法用藥的人下藥在許多癌症中,沒有容易的藥物標靶。通常,這些癌症是由缺失的腫瘤抑制蛋白引起的,所以由於蛋白質缺失,沒有什麼可以直接靶向的。腫瘤抑制因子的喪失比蛋白質獲得驅動癌症的能力更為常見。因此,尋找一種幹預治療這些腫瘤的方法是當務之急。當研究人員發現一種新的治療方法時,他們正在尋找一種方法來治療腫瘤抑制蛋白SMARCB1缺失所引起的一系列侵襲性癌症。聖裘德研究小組發現,一種很少被研究的蛋白質DCAF5對缺乏SMARCB1的橫紋肌樣腫瘤至關重要。最初,他們使用依賴圖譜(DepMap)入口網站(一個癌細胞系和對其生長至關重要的基因的資料庫)確定DCAF5為標靶。 DCAF5是橫紋肌樣腫瘤的最高依賴性。在最初的發現之後,科學家從基因上刪除或化學上降解了DCAF5。癌細胞恢復到非癌症狀態,甚至在長期小鼠模型中持續存在。「我們看到了驚人的反應,」Roberts說。 “腫瘤消失了。”消除品質控制以逆轉癌症通常情況下,SMARCB1是一個更大的染色質調節蛋白複合物SWI/SNF複合物的重要組成部分。出乎意料的是,研究發現,在SMARCB1缺失的情況下,DCAF5將SWI/SNF識別為異常並破壞該複合物。當DCAF5降解它們時,研究人員發現SWI/SNF重新形成並保持其打開染色質和調節基因表現的能力。雖然SMARCB1缺失時SWI/SNF活性水平低於正常水平,但仍足以完全逆轉癌症狀態。「DCAF5正在進行品質控制檢查,以確保這些染色質機器建造良好,」Roberts說。 「想想一家組裝機器的工廠。你需要進行品質檢查,檢查並發現缺陷,如果產品不符合標準就將其停產。DCAF5正在對SWI/SNF複合物的組裝進行這樣的品質評估,如果SMARCB1缺失,就告訴細胞要去除複合物。”「SMARCB1的突變關閉了預防癌症的基因程序。透過靶向DCAF5,我們正在重新啟動這些基因程序,」Radko-Juettner說。 “我們正在逆轉癌症狀態,因為當這些複合物不被DCAF5破壞時,細胞變得更加’正常’。”未來治療癌症的機會「從治療的角度來看,我們的結果是令人著迷的,」Radko-Juettner說。 「DCAF5是一個更大的DCAF蛋白家族的一部分,該家族已被證明是藥物靶向的。我們發現,當DCAF5缺失時,小鼠沒有明顯的健康影響,因此我們可以潛在地靶向DCAF5。這可以殺死癌細胞,但不會影響健康細胞。因此,靶向DCAF5有可能避免放射或化療的脫靶毒性,使其成為一種有前途的治療途徑。”除了DCAF5,這項發現也可能對其他由腫瘤抑制因子缺失引起的癌症產生影響。「我們已經展示了一個美麗的原理證明,」Roberts說。 “無數類型的癌症是由腫瘤抑制因子喪失引起的。我們希望我們可能已經打開了一扇門,讓人們思考通過逆轉而不是殺死癌症,至少針對其中一些癌症的新方法。”