科学家发现古老的抗癌机制：DISE

科学家发现古老的抗癌机制：DISE尽管癌症治疗取得了重大进展，但癌症仍然是全球死亡的主要原因之一。这种全身性疾病从细胞水平开始，无论年龄大小，都会影响个体。单细胞一旦获得突变，就会经历一种称为肿瘤转化的转化。细胞分裂是突变积累的最大风险因素，这解释了为什么所有大约20亿年前进化的多细胞生物都容易患癌症。鉴于最近通过免疫检查点阻断疗法在癌症治疗方面取得的成就，多细胞生物可能已经发展出免疫系统作为根除癌细胞的机制。“然而，免疫系统的出现相对较晚，约5亿年前。”此外，研究表明癌细胞会对先天免疫系统和适应性免疫系统的抗癌活性产生抗药性。因此，虽然免疫系统很重要，但它可能不是多细胞生物体中出现的预防癌症形成的最重要的机制。研究人员认为，在进化过程中还存在其他更有效且古老的抗癌机制。值得注意的是，RNA干扰(RNAi)是一种高度保守的基因表达沉默生物学机制。虽然RNAi可能是作为针对病毒和其他外来核酸的防御工具而出现的，但它也已经进化为在细胞中具有其他活性。该团队的研究发现了一种新的基于RNAi的进化保守的细胞死亡形式，其目标是必需的生存基因：生存基因消除诱导的死亡（DISE）。“DISE是通过我们对CD95及其配体CD95L的研究发现的，我们发现源自这两个基因的26种不同的短干扰RNA(siRNA)和短发夹RNA(shRNA)中超过80%杀死了多种癌细胞系通过同时激活多个细胞死亡途径；我们无法找到抑制这种形式的细胞死亡的方法。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395153.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395153.htm

科学家正尝试用磁性细菌对抗癌症

科学家正尝试用磁性细菌对抗癌症苏黎世联邦理工学院的研究人员在响应性生物医学系统教授SimoneSchürle的领导下，选择用细菌进行实验，这些细菌由于含有氧化铁颗粒而具有内在的磁性。这些Magnetospirillum细菌对磁场有反应，可以被外部磁铁所操纵。利用暂时的空隙Schürle和她的同事现在已经在细胞培养物和小鼠身上证明，对肿瘤施加旋转磁场会提高细菌穿过癌细胞生长周围血管壁的能力。旋转的磁场驱动细菌在血管壁上做圆周运动。为了更好地理解穿越血管壁的机制的作用，有必要进行详细的观察。血管壁由一层细胞组成，作为血液和肿瘤组织之间的屏障，它被许多小血管所渗透。这些细胞之间的狭窄空间允许某些分子通过血管壁。这些细胞间的空间有多大，由血管壁的细胞来调节，它们可以暂时宽到甚至允许细菌通过血管壁。强大的推动力和高成功率在实验和计算机模拟的帮助下，苏黎世联邦理工学院的研究人员能够表明，利用旋转磁场推进细菌是有效的，原因有三。首先，通过旋转磁场的推动力比通过静态磁场的推动力要强十倍。后者只是设定了方向，而细菌则必须在自己的力量下移动。第二个也是最关键的原因是，由旋转磁场驱动的细菌一直在运动，沿着血管壁行驶。这使得它们更有可能遇到血管壁细胞之间短暂开放的缝隙，与其他推进类型相比，细菌的运动不那么具有探索性。第三，与其他方法不同，这些细菌不需要通过成像来追踪。一旦磁场在肿瘤上定位，它就不需要重新调整。"载荷"在肿瘤组织中积累"我们还利用了细菌的自然和自主运动，"Schürle解释说。"一旦细菌穿过血管壁并进入肿瘤，它们就能独立地迁移到肿瘤的内部深处"。出于这个原因，科学家们通过外部磁场的推动力只使用了一个小时--足够长的时间让细菌有效地穿过血管壁并到达肿瘤。这样的细菌在未来可以携带抗癌药物。在他们的细胞培养研究中，苏黎世联邦理工学院的研究人员通过将脂质体（脂肪类物质的纳米球）附着在细菌上模拟了这种应用。他们用一种荧光染料标记这些脂质体，这使他们能够在培养皿中证明细菌确实将其"药物载荷"送到了癌症组织内，并在那里积累。在未来的医疗应用中，这些脂质体将被填入一种药物。细菌性癌症治疗利用细菌作为药物的渡船是细菌帮助对抗癌症的两种方法之一。另一种方法已有一百多年的历史，目前正在经历复兴：利用某些种类的细菌的自然倾向来损害肿瘤细胞。这可能涉及几种机制。在任何情况下，众所周知，这些细菌会刺激免疫系统的某些细胞，然后消除肿瘤。目前，多个研究项目正在调查大肠杆菌对肿瘤的疗效。今天，有可能利用合成生物学对细菌进行改造，以优化其治疗效果，减少副作用，并使其更加安全。使非磁性细菌具有磁性然而要在癌症治疗中利用细菌的固有特性，这些细菌如何有效地到达肿瘤的问题仍然存在。虽然有可能将细菌直接注射到身体表面附近的肿瘤中，但对于身体深处的肿瘤，这是不可能的。这就是Schürle教授的微型机器人控制的地方。她说："我们相信，我们可以用我们的工程方法来提高细菌性癌症治疗的疗效。"癌症研究中使用的大肠杆菌没有磁性，因此不能被磁场推动和控制。一般来说，磁反应性在细菌中是一种非常罕见的现象。磁螺菌是少数具有这种特性的细菌属之一。因此，Schürle想让大肠杆菌也具有磁性。这可能有一天会使我们有可能使用磁场来控制临床上使用的没有天然磁性的治疗性细菌。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334095.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334095.htm

科学家发现植物青蒿对抗病毒和癌症的药用功效

科学家发现植物青蒿对抗病毒和癌症的药用功效她上方的一层是弗朗西斯·吉本的化学实验室，他正在从植物的叶子中提取药用化合物。很快，研究人员将与UTSA研究员AnnieLin会面，她将测试提取的化合物对癌细胞的作用。 UTSA研究人员正在研究这种植物，以了解其中一种化合物青蒿素B在癌细胞和新冠病毒(SARS-CoV-2病毒引起的疾病)中的生物活性特性。图片来源：德克萨斯大学圣安东尼奥分校这种植物是青蒿，或称SweetAnnie，含有药用化合物。UTSA研究人员正在研究这种植物，以了解其中一种化合物青蒿素B在癌细胞和新冠病毒(SARS-CoV-2病毒引起的疾病)中的生物活性特性。“大约50%的处方药源自天然产品。它们是由植物、真菌或细菌制成的。这些药物有一半源自植物。当你想到世界上存在的所有药物时，这真是令人惊讶，”斯彭塞尔说。“不同的植物产生不同的药用化合物。就癌症而言，有几种类型的化合物一直存在，但直到最近半个世纪才被发现。永远不会有一种化合物可以治疗所有癌症，因此研究仍在继续。”青蒿用于中药已有2000多年的历史。该植物产生青蒿素，其中含有内过氧化物，用于治疗疟疾。其叶子提取物已用于治疗多种其他疾病，包括癌症和COVID-19。注入青蒿的咖啡是当前癌症相关临床试验的焦点，而注入茶叶的植物提取物已在非洲用于对抗新冠病毒。然而，直到最近，研究人员还没有清楚地了解这种植物的化合物到底是如何发挥作用的。Sponsel、Yoshimoto和Lin通过生物化学、化学和生物学的跨学科工作，率先证明了其中一种分子的机制。UTSA综合生物学系和神经科学系副教授Lin说：“我们正处于研究青蒿药用化合物作用机制的第一阶段，以决定如何最好地提供它们和靶向治疗，它可以降低浓度来直接靶向肿瘤。目前，我们正在研究如何将化合物封装成不同的浓度，以专门针对需要治疗的区域。”该研究是与加州大学旧金山分校(UCSF)脑肿瘤中心主任兼教授MitchelS.Berger合作完成的，最近发表在《天然产品杂志》上。Berger提供了来自UCSF脑肿瘤组织库的原代胶质母细胞瘤细胞的资源。“我们使用甲醇作为溶剂来提取该化合物，这就是我的想法，这一定是它在生物系统中的工作原理，”UTSA化学助理教授Yoshimoto解释道。Yoshimoto实验室的博士生KaitlynVarela使用核磁共振波谱法和液相色谱-质谱法对青蒿叶提取物进行了分馏和表征。研究人员测试了这些组分对胶质母细胞瘤（GBM）细胞（一种脑肿瘤的恶性形式）的细胞毒性活性（物质对细胞的毒性程度）。然后，他们纯化了这些组分，以一一识别和测试它们各自的成分对癌细胞的抵抗力。在整个过程中，青蒿素B始终表现出针对GBM癌细胞的细胞毒活性。他们认为它可以抑制癌细胞中过度表达的半胱氨酸蛋白酶（蛋白质降解酶）。“然后，我们通过化学还原将青蒿素B衍生化，林博士表明，还原形式的青蒿素B在相同浓度下对GBM没有活性。这一结果告诉我们青蒿素B具有生物活性特性，”Yoshimoto说。“为了扩展我们的结果，Kaitlyn表明青蒿素B会阻碍SARS-CoV-2主要蛋白酶和caspase-8的活性。这两种酶都是半胱氨酸蛋白酶。”吉本补充道：“我们想知道这是如何运作的，以便我们能够以聪明的方式给某人提供药物。我们每个人的身体都是不同的。例如，癌症过度表达某些基因，如果您知道正在表达什么基因，那么您可以针对它并用药物阻断其蛋白质产物的活性。“一个具体的例子是他莫昔芬，它是一种前药，可通过体内的关键酶细胞色素P4502D6代谢为其活性形式艾多昔芬。内多昔芬阻断雌激素受体的活性，一些雌激素依赖性乳腺癌过度表达雌激素受体，并且需要生长。然而，有些人的P4502D6活性较低，因此他莫昔芬不能有效治疗雌激素依赖性癌症。”“能够了解药物的作用机制非常强大，因为它可以更有效地给予药物。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383191.htm

科学家头颈部癌症免疫疗法的潜在新目标

科学家头颈部癌症免疫疗法的潜在新目标一张彩色扫描电子显微照片描绘了一个单一的人类口腔鳞癌细胞，这是最常见的头颈癌形式最近发表在PNASNexus上的这一结果意味着癌症免疫疗法可能有了新的目标和策略，迄今为止，这些疗法对某些头颈部癌症产生了不一致的结果。端粒酶逆转录酶（TERT）是一种在大约85%的肿瘤细胞中大量产生的抗原。抗原是一种毒素或其他物质，能激起对该物质的免疫反应。癌症患者中的TERT尤其如此。但是TERT的表达对肿瘤内适应性免疫的调控的影响并不了解。在这项新研究中，共同资深研究作者、加州大学圣地亚哥分校医学院教授、加州大学圣地亚哥分校Moores癌症中心免疫学实验室主任MaurizioZanetti博士及其同事使用了癌症基因组图谱的RNA测序数据。共同第一作者、加州大学圣地亚哥分校医学院副教授HannahCarter博士说："我们的数据是通过对TheCancerGenomeAtlas这一宝贵的公共肿瘤测序数据集进行有针对性的计算再分析而出现的，该数据集由免疫学的核心原则指导。"具体来说，Zanetti、Carter和他们的合作者研究了11种实体瘤类型，以调查TERT表达与渗入肿瘤微环境的B和T细胞之间的潜在相互作用。B细胞是免疫反应细胞，对抗原（从细菌和病毒到毒素）产生抗体。T细胞是免疫细胞，针对并摧毁体内已被抗原占据或变成癌症的细胞。但是B细胞也向T细胞提出抗原，在这个过程中触发它们的激活。研究人员在四种癌症类型中发现了TERT表达与B细胞和T细胞之间的正相关关系，其中头颈部鳞状细胞癌的关联性最强，这种疾病发生在口腔、鼻腔和喉咙的粘膜上。他们发现，发现这种关联的病人与更有利的临床结果有关。这些发现表明B和T淋巴细胞在肿瘤内从新形成淋巴结构，而TERT是一种潜在的连接抗原。头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）是第六种最常见的恶性肿瘤。它占所有头颈部癌症的90%。该病的主要原因是长期吸烟、饮酒和感染高风险类型的人类乳头瘤病毒。在美国，每年大约有66,000个新的头颈部癌症诊断，15000人死亡。HNSCC的死亡率很高。大约50至60%的病人在诊断后一年内死亡；总的五年生存率（诊断后五年内活着的病人）仅为50%。对无法通过手术切除的HNSCC肿瘤的治疗包括化疗、放疗和免疫检查点治疗，尽管只有一小部分患者从免疫检查点治疗中受益。Zanetti说，新的发现指出了治疗HNSCC的潜在新方法，特别是对结果较差的高风险患者。"癌症免疫疗法是指通过利用患者自身的免疫系统来对抗恶性肿瘤来治疗患者。"Zanetti说："理想情况下，我们应该加强患者体内已经存在的机制。""目前的重点是新抗原（当肿瘤DNA发生某些突变时在癌细胞上形成的蛋白质）和免疫检查点抑制剂（如单克隆抗体等药物），这些药物针对并阻止有助于保护癌细胞免受T细胞攻击的行动。但这些疗法只是部分有效，而且只对某些类型的癌症有效。我们的研究结果提供了证据，证明高的TERT表达是在肿瘤内产生高水平的B和T细胞的关键信号，这表明了开发肿瘤内免疫疗法以加强已经存在的抗肿瘤免疫的新途径"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356455.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356455.htm

科学家发现导致前列腺癌扩散的基因“首领”

科学家发现导致前列腺癌扩散的基因“首领”前列腺癌生长和转移的生物学过程涉及肿瘤细胞和微环境之间复杂的相互作用。众所周知，一种特殊的基因--黑色素瘤分化相关基因-9（MDA-9）--不仅存在于癌细胞中，而且存在于所有形式的组织中，是导致癌症扩散的一个主要因素，但"如何"却并不完全清楚。现在，弗吉尼亚联邦大学梅西综合癌症中心（VCUMasseyComprehensiveCancerCenter）和弗吉尼亚联邦大学分子医学研究所（VCUInstituteofMolecularMedicine，VIMM）的研究人员进行了一项新研究，探讨了MDA-9在前列腺癌扩散过程中的作用，并首次发现了它是如何引发细胞连锁反应，导致转移并使肿瘤细胞控制骨骼本身的。该研究的共同通讯作者斯瓦德什-达斯（SwadeshDas）说："MDA-9在肿瘤中扮演着从A到Z的角色；它本质上是直接促进肿瘤进展和转移的基因。"研究人员确定的途径有许多步骤。MDA-9会激活肿瘤细胞中的血小板衍生生长因子AA（PDGF-AA）--一种调节细胞生长和分裂的蛋白质--并将其释放到骨环境中。在那里，PDGF-AA与骨髓间充质基质细胞（BM-MSCs）上的受体结合，骨髓间充质基质细胞是多能干细胞，对制造和修复骨骼组织非常重要。基质细胞与MDA-9相互作用，激活负责细胞再生的Hippo信号通路。这将导致释放一种较小的迁移刺激蛋白--趋化因子CXCL5，从而吸引癌细胞进入骨组织；这将导致产生更多的CXCL5，并周期性地吸引更多的癌细胞。除了吸引癌细胞进入骨组织，CXCL5还能促进破骨细胞的繁殖，破骨细胞是骨细胞的一个分支，能破坏骨骼。Das说："这项研究明确证明了前列腺癌细胞与肿瘤微环境中的正常BM-间充质干细胞之间的交流，以及它们之间的这种生物对话如何使转移细胞扩散到骨骼中并在骨骼中增殖。"研究人员发现，通过敲除前列腺癌细胞中的MDA-9，可以中断这种多米诺骨牌式的通路，防止疾病扩散。他们还发现，清除骨细胞中的MDA-9不会对骨组织的健康产生负面影响。虽然研究人员在动物、人类和患者来源的前列腺癌细胞中观察到了MDA-9通路，但他们认为他们的发现对存在MDA-9的其他实体瘤类型也有影响，包括脑癌、乳腺癌、黑色素瘤、肺癌和胰腺癌。研究人员与InVaMetTherapeutics公司合作，在弗吉尼亚大学内部开发出了一种新型抑制剂药物，在针对癌症中MDA-9的研究中显示出了前景。另一位通讯作者保罗-费舍尔（PaulFisher）说："我们已经接近可能进入临床的东西了。未来的研究将探讨MDA-9抑制剂在临床肿瘤样本中的应用，并最终在患者中应用。"该研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395667.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395667.htm

科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长

科学家揭示蛋白质如何驱动癌症生长在圣路易斯华盛顿大学医学院、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所、杨百翰大学以及世界各地其他机构的领导下，临床蛋白质组肿瘤分析联合会对驱动癌症的关键蛋白质及其调控方式进行了研究。研究结果于8月14日发表在《细胞》（Cell）和《癌细胞》（CancerCell）杂志上的一组论文中。临床肿瘤蛋白质组学分析联合会由美国国立卫生研究院（NIH）国家癌症研究所资助。资深作者、华盛顿大学戴维-英格利希-史密斯医学特聘教授丁力博士说："在我们开发更好的癌症疗法的努力中，这种对驱动肿瘤生长的蛋白质的新分析是继癌症基因组测序之后的下一步。通过过去的癌细胞基因组测序工作，我们确定了近300个驱动癌症的基因。现在，我们正在研究这些癌基因所启动的机器的细节--实际导致细胞分裂失控的蛋白质及其调控网络。我们希望这项分析能成为癌症研究人员开发多种肿瘤类型新疗法的重要资源。"研究人员分析了涉及10种不同类型癌症的约1万个蛋白质，他们强调了大量数据在这类分析中的重要性；其中许多重要的癌症驱动蛋白在任何一种癌症中都很罕见，如果对肿瘤类型进行单独研究，就不可能发现这些蛋白。这项分析包括两种不同类型的肺癌以及结直肠癌、卵巢癌、肾癌、头颈癌、子宫癌、胰腺癌、乳腺癌和脑癌。丁力也是巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院西特曼癌症中心的研究成员。他介绍谁哦"当我们对多种癌症类型进行综合分析时，我们就能提高检测导致癌症生长和扩散的重要蛋白质的能力。综合分析还能让我们找出驱动不同类型癌症的主要共同机制。"除了单个蛋白质的功能外，这些数据还能让研究人员了解蛋白质之间是如何相互作用来促进癌症生长的。如果两种蛋白质的水平相互关联--例如，当其中一种蛋白质的水平较高时，另一种蛋白质的水平也总是较高--这就表明这两种蛋白质是作为伙伴作用的。破坏这种相互作用可能是阻止肿瘤生长的一种有效方法。这些研究（包括丁和布罗德研究所的加德-格茨博士共同领导的一项研究）还揭示了通过化学改变蛋白质以改变其功能的不同方法。研究人员记录了这种化学变化--称为乙酰化和磷酸化的过程--如何改变DNA修复、改变免疫反应、改变DNA的折叠和包装方式，以及其他可能在癌症发生过程中发挥作用的重要分子变化。这项研究还揭示了免疫疗法的有效性。检查点抑制剂等免疫疗法通常对突变较多的癌症最有效，但即便如此，它们也并非对所有患者都有效。研究人员发现，大量突变并不总是导致异常蛋白质的大量存在，而异常蛋白质正是免疫系统攻击肿瘤的目标。丁说："对某些癌症来说，即使突变有可能产生肿瘤抗原，但如果没有异常蛋白表达或表达很少，这种突变就可能不是治疗的靶点。这可以解释为什么有些病人对免疫疗法没有反应，即使他们似乎应该对免疫疗法有反应。因此，我们的蛋白质组学调查涵盖了肿瘤抗原的表达谱，对于设计针对选定突变的新免疫疗法特别有用。"在另一项研究中，丁的团队确定了DNA甲基化模式，这是另一种能影响基因表达方式的化学变化。这种模式可能是癌症的关键驱动因素。在一项重要发现中，研究小组确定了在某些肿瘤类型中抑制免疫系统的分子开关。这组四项研究的最后一篇论文向更广泛的研究界提供了联盟使用的数据和分析资源。她说："总的来说，这种对多种癌症类型进行的彻底蛋白质组学和化学修饰分析--与我们长期积累的癌症基因组学知识相结合--提供了另一层信息，我们希望这些信息能帮助解答癌症是如何生长并设法躲避我们的许多最佳治疗方法的许多持续存在的问题。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377313.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377313.htm