科学家驯服了75%癌症背后的无形怪物

科学家驯服了75%癌症背后的无形怪物 MYC 是一种无形的蛋白质,它使大多数人类癌症患者的病情恶化。加州大学河滨分校的研究人员找到了抑制它的方法,为新时代的治疗带来了希望。在健康细胞中,MYC 帮助引导转录过程,在这一过程中,遗传信息从DNA转化为RNA,并最终转化为蛋白质。"正常情况下,MYC 的活性受到严格控制。在癌细胞中,它变得异常活跃,无法正常调节,"UCR 化学副教授 Min Xue 说。Xue 说:"MYC不像癌细胞的食物,更像是促进癌症快速生长的类固醇。这就是为什么MYC是75%人类癌症病例的罪魁祸首。"在项目伊始,UCR 研究小组就相信,如果能够抑制 MYC 的过度活跃,就能为控制癌症打开一扇窗。然而,找到控制 MYC 的方法是一项挑战,因为与大多数其他蛋白质不同,MYC 没有结构。薛说:"它基本上是一团随机的东西。传统的药物发现管道依赖于定义明确的结构,而MYC不存在这种结构。"药物发现的创新方法Xue作为资深作者发表在《美国化学学会杂志》上的一篇新论文介绍了一种能与 MYC 结合并抑制其活性的多肽化合物。2018 年,研究人员注意到,改变多肽的刚度和形状可以提高其与 MYC 等无结构蛋白靶标相互作用的能力。MYC蛋白(灰色丝带)与DNA结合,促进癌症进展。加州大学洛杉矶分校的研究人员开发出一种分子(橙色椒盐脆饼状),能与 MYC 结合,抑制其促癌功能。资料来源:Min Xue/加州大学洛杉矶分校肽可以呈现各种形式、形状和位置。一旦将它们弯曲并连接成环,它们就无法采用其他可能的形式,因此它们的随机性很低,这有助于结合。在这篇论文中,研究小组描述了一种新的多肽,它能以所谓的亚微摩亲和力直接与 MYC 结合,这种亲和力越来越接近抗体的强度。换句话说,这是一种非常强且特异的相互作用。研究人员介绍说:"与以前的版本相比,我们将这种多肽的结合性能提高了两个数量级。这使它更接近我们的药物开发目标。"目前,研究人员正在使用脂质纳米粒子将多肽送入细胞。这是一种由脂肪分子组成的小球,并不适合用作药物。展望未来,研究人员正在开发化学方法,以提高先导肽进入细胞的能力。一旦肽进入细胞,它就会与 MYC 结合,改变 MYC 的物理特性,阻止它进行转录活动。这项工作部分得益于美国国防部和国会指导的医学研究以及美国国立卫生研究院的资助。Xue在加州大学河滨分校的实验室开发分子工具,以更好地理解生物学,并利用这些知识进行药物研发。长期以来,他一直对混沌过程的化学性质感兴趣,这吸引了他去挑战驯服 MYC。"MYC基本上代表着混乱,因为它缺乏结构。这一点以及它对多种癌症的直接影响,使它成为癌症药物开发的圣杯之一,"Xue说。"我们非常兴奋,因为它现在就在我们的掌握之中"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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中国科学家在癌症精准治疗上获新突破 据统计,超过半数的人类肿瘤中发现了p53突变基因,突变后的p53蛋白不仅丧失了原有的抑癌能力,还异常聚集在细胞内,致使肿瘤发生、侵袭、转移以及化疗耐药等。研究人员通过NanoTAC技术形成仿生模拟人体天然降解系统的选择性自噬关键受体蛋白。该仿生纳米受体成功实现对肿瘤细胞中突变p53的自噬性降解,并在多种肿瘤细胞和卵巢癌患者来源的肿瘤动物模型中均展现出了显著治疗效果。NanoTAC技术作为一种全新的仿生纳米平台,不仅能够实现药物递送,还能够通过诱导自噬靶向降解致病蛋白,为解决癌症等重大疾病的精准治疗难题提供了新思路新方向。 ... PC版: 手机版:

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科学家发现利用营养物质有效治疗癌症的新方法 一个国际研究小组开发出一种治疗癌症的新方法,利用营养物质重新激活癌细胞中休眠的代谢途径。研究小组利用一种广泛存在的氨基酸酪氨酸,以纳米药物的形式输送,改变了黑色素瘤(一种严重的皮肤癌)的新陈代谢,从而抑制了癌症的生长。澳大利亚是世界上皮肤癌发病率最高的国家。这种新方法可以与现有疗法相结合,更好地治疗黑色素瘤。这项技术还有可能治疗其他类型的癌症。这项研究由复旦大学的卜文波教授和悉尼科技大学的金大勇教授领导,最近发表在著名期刊《自然纳米技术》(NatureNanotechnology)上。酪氨酸在生物体内的生物利用率有限。然而,研究人员利用一种新的纳米技术,将酪氨酸包装成被称为纳米微粒的微小颗粒,这种微粒会被癌细胞膜吸引,并很容易分解,从而促进吸收。研究小组随后在小鼠和实验室中的人源黑色素瘤细胞中测试了这种创新疗法,发现酪氨酸纳米微粒重新激活了休眠代谢途径,引发了黑色素合成,抑制了肿瘤生长。"不受控制的快速生长是癌细胞区别于正常细胞的一个关键特征。在癌细胞中,一些新陈代谢途径被过度激活,而另一些则被抑制,从而为快速扩散创造了必要的环境,"金教授说。"虽然此前已开发出一些基于代谢的癌症药物,如阻碍乳腺癌中雌激素合成的芳香化酶抑制剂和针对各种癌症中糖酵解的HK2抑制剂,但这些药物都是通过抑制过度激活代谢途径来发挥作用的。""我们的研究首次表明,通过重新激活处于休眠状态的新陈代谢途径,可以阻止癌症的发生。而这可以通过使用简单的营养物质来实现,如氨基酸、糖和维生素,它们安全、易得、耐受性好,"卜教授说。不同类型的癌症会对不同的营养物质做出反应。黑色素瘤细胞是从产生黑色素的皮肤细胞黑色素细胞发展而来的。黑色素的生成需要酪氨酸,酪氨酸能刺激黑色素的生成,因此对黑色素瘤有效。黑色素合成的重新激活迫使黑色素瘤细胞减少糖酵解(将糖转化为能量的过程),这被认为是其抗癌作用的机制。黑色素瘤细胞也容易受到热应力的影响。研究人员发现,通过将酪氨酸纳米簇治疗与近红外激光治疗相结合,他们能够在六天后根除小鼠体内的黑色素瘤,而且在研究期间黑色素瘤不会再次发生。研究结果表明,利用纳米药物治疗癌症有望开辟一个新领域。编译自/ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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科学家通过基因编辑诱使癌细胞自毁 创新的关键在于引入了两个新的"开关"。第一个开关能使改造细胞在接触某种药物时,超越并主宰癌细胞群的其他部分。第二个开关会释放一种毒素,杀死现在占主导地位的改造细胞及其未改造的邻近细胞。发表在《自然-生物技术》(Nature Biotechnology)上的一项研究强调,这种"双开关选择基因驱动"方法解决了现有癌症治疗方法的核心难题。一些癌细胞不可避免地会进化出抗药性机制,从而在治疗中存活下来。细胞可能会使药物失活,关闭药物靶向的通路,或做出其他分子改变以维持生命。为了应对这种情况,医生通常会使用多种药物组合,以不同的方式攻击肿瘤。然而,这些选择是有限的,尤其是对于缺乏有效治疗靶点的难治癌症。新技术采用了一种截然不同的方法。它不是寻找新的药物或靶点,而是利用肿瘤快速进化的能力来对付它。在概念验证实验中,研究人员使用了肺癌细胞和药物厄洛替尼。通常,厄洛替尼是通过阻断表皮生长因子受体蛋白的活化来发挥作用的,而表皮生长因子受体蛋白是细胞不受控制生长的驱动力。然而,科学家们改造了肺癌细胞,通过第一个"自杀基因"来逆转厄洛替尼的作用,使细胞产生抗药性,并在接触药物后迅速增殖。将厄洛替尼应用于混合修饰和未修饰的癌细胞,可使经过编辑的细胞迅速成为肿瘤样本中的主要群体。一旦达到这种效果,研究人员就停止给药。然后,他们用一种名为 5-FC 的无害化合物激活了第二个"自杀基因"。这种基因能表达一种酶,将 5-FC 转化为剧毒抗癌药物 5-FU。由于被编辑的细胞现在占了肿瘤的大部分,释放的毒素有效地杀死了整个癌细胞群。研究人员在患有非小细胞肺癌(最常见的肺癌类型)的小鼠身上测试了这种方法,发现经过改造的细胞在20天内就超越了原来的肿瘤。到第80天,肿瘤完全消退。研究小组目前正努力在其他癌症类型和药物组合上测试这种方法。如果试验成功,它将为战胜癌症提供一种新方法。 ... PC版: 手机版:

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科学家发现不良饮食与癌症之间缺失的联系 新的研究发现,一种与不健康饮食或不受控制的糖尿病有关的化学物质可能会随着时间的推移增加患癌症的风险;新的证据揭示了肿瘤的一种新的发展方式。新加坡国立大学(NUS)的研究人员发现了一些新的见解,这些见解可以阐明癌症风险与不健康饮食以及与营养不良有关的糖尿病等其他常见疾病之间的联系。这些发现对于制定促进健康老龄化的癌症预防策略也很有希望。在 Ashok Venkitaraman 教授的领导下,新加坡国立大学新加坡癌症科学研究所(CSI Singapore)和新加坡国立大学杨潞麟医学院癌症研究中心(N2CR)的科学家们与新加坡科学技术研究局(A*STAR)的同事们共同开展了这项突破性研究。新加坡癌症研究所所长文基塔拉曼教授解释说:"癌症是由我们的基因与饮食、运动和污染等环境因素相互作用造成的。这些环境因素是如何增加患癌风险的,目前还不是很清楚,但如果我们要采取预防措施,帮助我们更长久地保持健康,那么了解其中的联系是至关重要的。"一种与糖尿病、肥胖症和不良饮食习惯有关的化学物质会增加患癌风险研究小组首先研究了因从父母那里继承了一份有问题的癌症基因BRCA2而面临罹患乳腺癌或卵巢癌高风险的病人。他们证明,这些患者的细胞对甲基乙二酸的影响特别敏感,而甲基乙二酸是细胞分解葡萄糖以产生能量时产生的一种化学物质。研究表明,这种化学物质会导致我们的DNA发生故障,而这正是癌症发展的早期预警信号。研究小组的研究还表明,那些没有遗传到错误的 BRCA2 基因拷贝但甲基乙二酸水平可能高于正常水平的人,如糖尿病或糖尿病前期患者(这与肥胖或不良饮食习惯有关),也会积累类似的警示信号,表明患癌症的风险较高。Venkitaraman 教授解释说:"我们的研究表明,甲基乙二酸水平高的患者患癌症的风险可能更高。甲基乙二酸很容易通过血液中的 HbA1C 检测出来,它有可能被用作一种标志物。此外,高水平的甲基乙二酸通常可以通过药物和良好的饮食习惯来控制,这就为采取积极措施预防癌症的发生提供了途径。"该研究的第一作者、N2CR研究员孔立人博士补充说:"我们开始这项研究的目的是了解哪些因素会增加易患癌症家庭的风险,但最终发现了一个更深层次的机制,即基本能量消耗途径与癌症发展之间的联系。这些发现提高了人们对饮食和体重控制在控制癌症风险方面的影响的认识。"肿瘤形成的新机制有趣的是,研究小组的工作还修正了一个由来已久的关于某些防癌基因的理论。这一理论被称为克努德森"两击"范式(Knudson's 'two-hit' paradigm),最早提出于 1971 年,当时有人提出,在癌症发生之前,这些基因必须在我们的细胞中永久失活。新加坡国立大学的研究小组现在发现,甲基乙二酸可以暂时使这些防癌基因失活,这表明反复出现的不良饮食习惯或未控制的糖尿病会随着时间的推移"累加"而增加患癌风险。这一新知识很可能会改变这一领域未来的研究方向。研究小组的重要发现于 2024 年 4 月 11 日发表在生物医学研究领域最具影响力的科学杂志之一《细胞》上。下一阶段的研究在新发现的基础上,研究人员计划开展进一步研究,以了解代谢紊乱(如糖尿病或不良饮食)是否会影响新加坡和其他亚洲国家的癌症风险。研究小组还希望找出他们所发现的新陈代谢、饮食和癌症之间联系的新机制,从而开发出更有效的方法来预防或推迟癌症的发生。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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牛津大学科学家发现早期癌症检测的关键蛋白质 确诊前7年多就可检测到

牛津大学科学家发现早期癌症检测的关键蛋白质 确诊前7年多就可检测到 由英国癌症研究中心(Cancer Research UK)资助、牛津人口健康中心(Oxford Population Health)开展的两项研究发现,血液中的蛋白质有可能在癌症确诊前七年就提醒人们癌症的存在。研究人员确定了与19种不同癌症类型相关的618种蛋白质,其中包括在癌症确诊前至少7年采集血样的人体内发现的107种蛋白质。研究小组发现,这些蛋白质可能在癌症的最早期阶段就参与其中,从而可以预防癌症。他们认为,其中一些蛋白质可用于比目前更早地检测癌症。将来,这将有助于在更早的阶段治疗或完全预防癌症。英国癌症研究中心正在资助研究人员寻找癌症的最早征兆,这也是该中心通过研究预防癌症的长期战略的一部分。在这些研究中,研究小组使用了一种名为蛋白质组学的强大技术。蛋白质组学使科学家能够在一个时间点上分析组织样本中的大量蛋白质,了解它们之间的相互作用,并发现不同组织样本中蛋白质的重要差异。在第一项研究中,科学家们分析了英国生物库中的血液样本,这些样本来自 44000 多人,其中有 4900 多人后来被诊断出患有癌症。研究小组利用蛋白质组学分析了每人一份血液样本中的 1463 种蛋白质。他们比较了被确诊为癌症和未被确诊为癌症的人的蛋白质,寻找他们之间的重要差异,并找出哪些蛋白质与癌症风险有关。科学家们还发现了癌症确诊前三年血液中存在差异的 182 种蛋白质。在第二项研究中,科学家们研究了 30 多万个癌症病例的基因数据,深入探讨了哪些血液蛋白与癌症的发展有关,哪些可以成为新疗法的目标。科学家发现,血液中的 40 种蛋白质会影响一个人罹患 9 种不同癌症的风险。虽然改变这些蛋白质可能会增加或减少人们患癌的几率,但科学家们也发现,在某些情况下,这可能会导致意想不到的副作用。不过,研究小组强调,他们还需要做进一步的研究,以找出这些蛋白质在癌症发展中的确切作用、哪些蛋白质是最可靠的检测指标、可以开发哪些检测方法来在临床上检测这些蛋白质,以及哪些药物可以靶向这些蛋白质。牛津人口健康研究所高级营养流行病学家、第一项研究的共同第一作者凯伦-帕皮尔(Keren Papier)博士说:"为了挽救更多癌症患者的生命,我们需要更好地了解癌症早期发生了什么。来自数千名癌症患者的数据揭示了血液中的蛋白质如何影响我们的癌症风险,这确实令人兴奋。现在,我们需要深入研究这些蛋白质,看看哪些蛋白质可以可靠地用于预防。"共同第一作者约书亚-阿特金斯博士说:"我们与生俱来的基因以及由这些基因产生的蛋白质对癌症的发生和发展有着巨大的影响。感谢成千上万向英国生物库提供血液样本的人,我们正在建立一幅更全面的图景,了解基因如何在多年内影响癌症的发展。"牛津人口健康研究所高级分子流行病学家、第一篇论文的资深作者和第二篇研究报告的第一作者卡尔-史密斯-伯恩博士说:"我们已经预测了人体可能对针对特定蛋白质的药物做出的反应,包括许多潜在的副作用。在进行任何临床试验之前,我们已经掌握了一些早期迹象,知道哪些蛋白质可能会因为意外的副作用而成为我们避免使用的靶点。这项研究让我们离利用靶向药物预防癌症的目标更近了一步这曾经被认为是不可能的,但现在却更容易实现了。"牛津大学人口健康研究所高级分子流行病学家、这两项研究的资深作者露丝-特拉维斯(Ruth Travis)教授说:"要想预防癌症,我们就必须了解导致癌症早期发展的因素。这些研究非常重要,因为它们提供了许多有关多种癌症的病因和生物学特性的新线索,包括对癌症确诊前几年发生的事情的深入了解。我们现在拥有的技术可以对数千个癌症病例中的数千种蛋白质进行研究,确定哪些蛋白质在特定癌症的发展过程中起作用,哪些蛋白质可能对多种癌症类型有共同的影响"。英国癌症研究中心研究与创新执行主任 Iain Foulkes 博士说:"预防癌症意味着要注意疾病最早的预警信号。这意味着要进行深入细致的研究,找到我们应该密切关注的分子信号。这项研究的发现是向提供预防性疗法迈出的关键性的第一步,而预防性疗法是让人们过上更长、更美好的生活,远离癌症恐惧的最终途径。"编译来源:ScitechDailyDOI: 10.1038/s41467-024-48017-6DOI: 10.1038/s41467-024-46834-3 ... PC版: 手机版:

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科学家发现一种研发疫苗的更好方法

科学家发现一种研发疫苗的更好方法 促进血细胞产生针对特定病毒蛋白的抗体是开发人用疫苗的重要一步。这对研究人员来说具有挑战性,因为受试者是否产生抗体取决于科学家如何设计和施用抗原,抗原是他们为测试疫苗有效性而施用的病毒的一部分。病毒研究的一个非常重要的方面是如何表达和纯化用于疫苗接种的抗原。用制备好的抗原对动物进行免疫,动物会产生针对抗原的特异性抗体。但科学家必须分离抗原,以确保他们开发的疫苗能够针对他们希望防治的特定疾病。一旦研究人员纯化了抗原,他们就能研制出疫苗,引导受试者产生所需的抗体。但在尝试开发实验室生产的抗原时,这种分离工作尤其耗时,因为病毒通常会迅速变异。科学家可能需要数周时间才能开发出正确的抗原。科学家们开发出了一种诱导目标特异性免疫反应的新方法。通过将抗原蛋白融合到一种源于四泛蛋白的锚膜结合蛋白中,研究人员创造出了主要显示在人体细胞表面的融合蛋白。载体蛋白将蛋白质暴露在细胞表面,诱导产生针对适当、相关抗原的抗体。另外一个优点是,这些抗原与病毒中的相应蛋白质具有相同的构象和修饰,因为它们是由与病毒自然感染的人体细胞相似的细胞制造的。这种新的显示技术有可能成为一种更可靠的免疫技术。在这项研究中,研究人员能够诱导出针对不同蛋白质的抗体,重点是导致 2019 年冠状病毒病(COVID-19)的SARS-CoV-2 病毒的受体结合域。开发出的锚蛋白使科学家们能够针对特定疾病进行免疫,而无需纯化抗原。研究人员深信,这项技术可以大大加快免疫过程。论文作者之一丹尼尔-伊万诺维奇(Daniel Ivanusic)说:"这项工作基于 SARS-CoV-2 的受体结合结构域,仅仅是一项非常有趣的免疫技术的开端。对我们来说,采用 tANCHOR 技术最具挑战性、最重要也最令人兴奋的应用是诱导针对 HIV-1 的中和抗体。我认为这将是一项伟大的工作!"编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

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