同濟(jì)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出“非藥物療法”治療耐藥性腫瘤
【科技前沿】
光明日?qǐng)?bào)記者 孟歆迪
“自組裝”是化學(xué)分子自動(dòng)形成納米材料的一個(gè)過程。通過設(shè)計(jì)由幾個(gè)氨基酸分子構(gòu)成的短肽,使其在活細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行自組裝,就可以阻斷細(xì)胞中的一種細(xì)胞器——微管的形成,從而達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞增殖的目的;同時(shí),該過程還可以干擾素有細(xì)胞“能量工廠”之稱的另外一種細(xì)胞器——線粒體的功能。通過上述“阻斷微管抑制腫瘤增殖、限供能量促進(jìn)細(xì)胞凋亡”的方式,就可以有效治療耐藥腫瘤。這種雙管齊下的“非藥物療法”為臨床晚期腫瘤和耐藥性腫瘤的治療提供了新思路。日前,同濟(jì)大學(xué)杜建忠、范震團(tuán)隊(duì)的這一研究成果發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》。
化療是治療腫瘤的主要方法之一,但也容易誘發(fā)腫瘤耐藥性,從而導(dǎo)致“無藥可治”。因此,開展針對(duì)耐藥腫瘤的“非藥物療法”研究具有重要的臨床價(jià)值和社會(huì)意義。
微管是由微管蛋白構(gòu)成的一種重要的細(xì)胞骨架,在動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂DNA合成后期(G2期)參與中心體的形成。在腫瘤細(xì)胞分裂間期(M期),中心體會(huì)引導(dǎo)細(xì)胞分裂,即意味著腫瘤擴(kuò)增。因此,抑制微管的形成就可能抑制腫瘤擴(kuò)增。另外,線粒體作為細(xì)胞能量代謝的主要場(chǎng)所,不僅影響細(xì)胞分裂,其功能紊亂時(shí)還會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,繼而抑制耐藥腫瘤。
目前,醫(yī)學(xué)上主要采用化療藥來抑制微管的形成并干擾線粒體功能。然而,患者難以承受因反復(fù)、長(zhǎng)期使用化療藥而導(dǎo)致的高系統(tǒng)性毒性。由此產(chǎn)生了一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題:如何通過“非藥物療法”來抑制腫瘤細(xì)胞中微管的形成并導(dǎo)致線粒體功能紊亂,治療耐藥腫瘤?
針對(duì)該問題,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)想,是否可以合成一種無毒的短肽,使其在細(xì)胞內(nèi)自組裝形成納米顆粒,以干擾微管蛋白聚合的方式調(diào)控細(xì)胞周期(G2/M)并干擾線粒體功能,進(jìn)而治療耐藥腫瘤?
團(tuán)隊(duì)提出了“阻斷微管抑增殖、限供能量促凋亡”的“非藥物療法”,并以耐藥黑色素瘤為腫瘤模型開展研究。研究人員向耐藥黑色素瘤細(xì)胞中引入一種由三個(gè)氨基酸構(gòu)成的短肽,其在細(xì)胞內(nèi)通過酶促自組裝形成了納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn),將納米顆粒與微管蛋白共孵育后,可有效抑制微管蛋白聚合。
在經(jīng)過“非藥物療法”治療后,耐藥腫瘤細(xì)胞內(nèi)的微管形成受到了有效抑制,使得細(xì)胞不能無限分裂;同時(shí),線粒體功能紊亂也誘導(dǎo)了凋亡因子的過表達(dá),促進(jìn)了耐藥腫瘤細(xì)胞的凋亡,這樣就“雙管齊下”地逆轉(zhuǎn)了腫瘤耐藥性,并實(shí)現(xiàn)了耐藥腫瘤的有效治療。
體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明了“非藥物療法”可有效逆轉(zhuǎn)腫瘤耐藥性。在黑色素瘤周注射短肽后,腫瘤體積相比對(duì)照組減少了87.4%。同時(shí),與化療藥物治療組相比,“非藥物療法”能有效減少或避免毒性。
同濟(jì)大學(xué)高分子材料系博士生孫敏為論文的第一作者,杜建忠教授和范震研究員為共同通訊作者。該研究得到了國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目等資助。
版權(quán)聲明:凡注明“來源:中國(guó)西藏網(wǎng)”或“中國(guó)西藏網(wǎng)文”的所有作品,版權(quán)歸高原(北京)文化傳播有限公司。任何媒體轉(zhuǎn)載、摘編、引用,須注明來源中國(guó)西藏網(wǎng)和署著作者名,否則將追究相關(guān)法律責(zé)任。