生长的悖论:研究人员发现癌症的致命弱点

生长的悖论:研究人员发现癌症的致命弱点如果细胞培养物中的细胞在分裂抑制剂的作用下生长,它们就会过度生长,并永久失去分裂能力。但是,如果细胞同时接受分裂抑制剂和生长抑制剂的治疗,那么在停止使用这些物质后,它们仍然能够分裂。这些发现可以用于某些癌症疗法,但首先需要进行临床试验和确认。生长是一个基本的生物过程,也是生物体发育和繁殖的先决条件。细胞生长过程(即产生新的生物量)和细胞分裂过程必须相互协调。在人类等多细胞生物体中,细胞的生长还必须与环境相协调,以便细胞以适当的数量和大小存在,形成功能性组织或器官。因此,细胞生长受到严格调控,只有在出现特定生长信号时才会生长。但癌细胞不同。它们不受控制地生长,反复分裂,而且不会对来自环境的停止信号做出反应。仅分裂受到抑制的细胞(左)会继续生长并失去分裂能力,而生长和分裂都受到抑制的细胞则不会。图片来源:SandhyaManohar/ETHZürich癌细胞的双重性质现在,发表在《分子细胞》(MolecularCell)杂志上的几项研究表明,不受控制的生长不仅是癌细胞的优势,也是其弱点。其中一项研究由苏黎世联邦理工学院生物化学研究所的加布里埃尔-诺伊罗尔(GabrielNeurohr)教授领导。几年来,他和他的研究小组一直在研究细胞生长如何影响细胞功能。他们还在研究当细胞超过其正常大小并进入一种研究人员称之为衰老的状态时会发生什么。在这种状态下,细胞会变得异常巨大,并失去分裂能力。不过,它们仍然活跃,并能影响周围环境,例如释放信使物质。衰老细胞存在于正常组织中,在衰老过程中扮演着重要角色。不过,衰老也可以用化学物质诱导,由于衰老会导致细胞失去分裂能力,因此衰老也是某些癌症治疗的目标。DNA修复能力下降Neurohr的同事桑迪亚-马诺哈尔(SandhyaManohar)现在研究了细胞体积过大是否会影响衰老细胞的功能。在研究中,她用抑制生长和分裂的物质处理了一个非癌细胞系和一个乳腺癌细胞系。当她在细胞培养物中只使用抑制分裂的物质时,细胞确实不再能够分裂,但它们继续生长并进入衰老期。结果,它们永久性地失去了分裂能力。甚至在马诺哈尔停止使用分裂抑制剂后,这种效果依然存在。丧失分裂能力的一个重要原因是,增大的细胞无法再修复其遗传物质的损伤,如双链DNA断裂。这种断裂总是在细胞分裂前复制其遗传物质时自发发生。此外,这些细胞无法正确激活一个关键的信号通路(p53-p21),而该信号通路对于协调应对DNA断裂至关重要。因此,损伤修复的效率不够高。这对增大的细胞意味着,在分裂过程中会积累大量无法修复的DNA断裂,以至于无法再进行分裂。质疑癌症治疗中的联合疗法然而,当研究人员用抑制分裂和抑制生长的物质同时治疗细胞时,在停止使用这两种物质后,细胞又能正常分裂和繁殖。Neurohr说:"在癌症治疗中,这正是你所不希望看到的。生长和分裂抑制剂已被用于癌症治疗。根据我们在细胞培养中的观察,我们预计同时使用分裂抑制剂和生长抑制剂治疗肿瘤时,复发率会增加。更合理的做法是先使用分裂抑制剂,然后再使用进一步破坏细胞DNA并使其完全无法分裂的药物。"进一步研究和临床意义到目前为止,联邦理工学院的研究人员只在细胞培养物上测试了他们的新发现。由于细胞的生长和分裂都与细胞环境密切相关,研究小组无法将这些结果直接应用于临床。因此,首先需要对器官组织或组织样本进行试验,以更好地测试潜在的治疗方法。此外,有关分裂抑制剂和其他药物的各种组合的临床研究也在进行之中。Neurohr领导的ETH研究人员提出的想法得到了其他三个国际研究小组研究的支持,这些研究也发表在同一期的《分子细胞》杂志上。这些研究表明,生长亢进的癌细胞对分裂抑制剂的治疗非常敏感。由于这些物质已被用于治疗某些类型的乳腺癌,因此新发现可能会对癌症治疗产生长期影响。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1404201.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1404201.htm

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研究人员结合癌症药物与抗炎剂 成功重启胰腺细胞以产生胰岛素

研究人员结合癌症药物与抗炎剂成功重启胰腺细胞以产生胰岛素在1型糖尿病患者中,胰腺的β细胞被身体的免疫系统损坏或破坏,产生很少或没有胰岛素。已经进行了许多研究,以开发再生β细胞的治疗方法,包括将身体其他部位的干细胞转化为产生胰岛素的细胞。根据国际糖尿病联盟的数据,2022年世界上有875万1型糖尿病患者。胰腺由外分泌和内分泌细胞组成。内分泌细胞是分泌激素的细胞,包括胰岛素,而外分泌细胞产生的酶被分泌到小肠,帮助消化食物。管状细胞是外分泌细胞,形成输送胰腺酶的管道(导管)的内壁。以前的研究表明,导管祖细胞,即干细胞的后代,可以分化成产生胰岛素的β细胞。现在,在一项概念验证研究中,来自澳大利亚贝克心脏和糖尿病研究所的研究人员使用了一种合成药物和一种自然衍生药物的组合来刺激导管祖细胞分化为能够产生胰岛素的β细胞。研究人员使用了一种主要用于癌症治疗的合成EZH2抑制剂,以及从一种草药中提取的、已知具有抗炎和抗癌特性的triptolide。EZH2基因提供了制造一种酶的指令,这种酶构成了一个称为多肉抑制复合体-2的蛋白质组的一部分。通过关闭特定的基因,该复合体参与决定一个未成熟细胞最终将成为何种类型的细胞。当EZH2酶变得过度活跃时,细胞生长变得不受控制并可能导致癌症。当用于治疗癌症时,EZH2抑制剂针对并抑制该酶,阻止肿瘤的发展。他们发现,48小时后,EZH2抑制剂-三苯氧胺组合已经恢复了人类导管细胞的原生能力,重新激活了它们,并允许它们分化为β-样细胞。当暴露在葡萄糖溶液中时,这些细胞产生了胰岛素。研究人员说,他们的"实验观察表明,重新编程的细胞有可能在葡萄糖的刺激下产生胰岛素并在功能上提高胰岛素的分泌"。虽然还需要进一步的研究来检查这些药物的作用机制,但研究人员说他们的研究结果为1型糖尿病的潜在替代治疗提供了一些证据。该研究发表在《临床表观遗传学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1366379.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1366379.htm

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研究人员发现一种致命的儿童癌症的关键弱点

研究人员发现一种致命的儿童癌症的关键弱点死于癌症的儿童中有15%是神经母细胞瘤的受害者,这是一种产生于肾上腺神经细胞的儿童癌症。近50%的高危神经母细胞瘤患儿有额外的MYCN(MYCN扩增)基因拷贝,这是神经母细胞瘤的主要驱动力和对治疗的抵抗。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319243.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1319243.htm

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阿尔伯特·爱因斯坦医学院研究人员正开发有希望的癌症新疗法

阿尔伯特·爱因斯坦医学院研究人员正开发有希望的癌症新疗法现在,阿尔伯特·爱因斯坦医学院的科学家们在11月15日发表在《临床研究杂志》(JCI)上的一项研究中描述了可能加强免疫检查点疗法有效性的发现。爱因斯坦研究小组没有召集T细胞对抗癌症,而是使用了不同的人类免疫细胞,即自然杀伤(NK)细胞。免疫细胞表面布满了被称为"检查点"蛋白的受体,它们防止免疫细胞偏离其通常的目标(病原体感染的细胞和癌细胞)。当免疫细胞上的检查点受体与人体自身正常细胞所表达的蛋白质结合时,这种相互作用就会对可能的免疫细胞攻击踩下刹车。邪恶的是,大多数类型的癌细胞都表达了与检查点蛋白结合的蛋白质,欺骗免疫细胞,使其停止工作,不攻击肿瘤。ZangXingxing博士资料来源:阿尔伯特-爱因斯坦医学院免疫检查点抑制剂是一种单克隆抗体,旨在通过阻断肿瘤蛋白或与肿瘤蛋白结合的免疫细胞受体来缩短免疫细胞/癌细胞的相互作用。由于没有刹车的阻碍,免疫细胞可以直接攻击和摧毁癌细胞。检查点抑制剂的有限有效性促使Zang博士和其他科学家研究涉及NK细胞的检查点途径,NK细胞与T细胞一样,在消除不需要的细胞方面发挥着重要作用。一种名为PVR的癌细胞蛋白很快吸引了他们的注意,研究人员意识到PVR可能是人类癌症用来阻碍免疫系统攻击的一种非常重要的蛋白质。PVR蛋白在正常组织中通常不存在或非常少,但在许多类型的肿瘤中却大量存在,包括结肠直肠癌、卵巢癌、肺癌、食道癌、头颈癌、胃癌和胰腺癌,以及骨髓性白血病和黑色素瘤。此外,PVRs似乎通过与一种叫做TIGIT的检查点蛋白结合来抑制T细胞和NK细胞的活性,这促使人们通过使用针对TIGIT的单克隆抗体来中断TIGIT/PVR途径。目前全世界有100多项针对TIGIT的临床试验正在进行中。然而,包括两个大型三期临床试验在内的一些临床研究最近未能改善癌症的结果。与此同时,癌细胞蛋白PVR被发现在NK细胞上有另一个"结合伙伴"。KIR2DL5。为了找到答案,Zang和他的同事们合成了一个针对KIR2DL5的单克隆抗体,并使用该抗体进行了体外和体内实验。在他们的JCI论文中,Zang博士及其同事证明了KIR2DL5是人类NK细胞表面普遍存在的检查点受体,PVR癌症蛋白利用它来抑制免疫攻击。在涉及几种人类癌症的人源化动物模型的研究中,研究人员表明,他们针对KIR2DL5的单克隆抗体通过阻断KIR2DL5/PVR途径,使NK细胞能够大力攻击和缩小人类肿瘤,并延长动物生存期。这些临床前发现提高了希望,即针对KIR2DL5/PVR途径是一个好主意,新开发的单克隆抗体可能是一种有效的免疫疗法。阿尔伯特·爱因斯坦医学院已经提交了包括抗体药物在内的KIR2DL5/PVR免疫检查点的专利申请,并对进一步开发和商业化该技术的合作感兴趣。Zang博士之前已经开发了10多种免疫检查点抑制剂并申请了专利。其中一种抑制剂目前正在中国进行2期临床试验,涉及数百名晚期实体癌(非小细胞肺癌、小细胞肺癌、鼻咽癌、头颈癌、黑色素瘤、淋巴瘤)或复发性/难治性血癌(急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征)患者。另一种免疫检查点抑制剂将于明年开始在美国的癌症临床试验中进行评估。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333899.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1333899.htm

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胶质母细胞瘤的克星?研究人员发现抑制脑瘤细胞生长的化合物

胶质母细胞瘤的克星?研究人员发现抑制脑瘤细胞生长的化合物体外试验表明,从盐酸阿朴吗啡的总合成中提取的两种物质A5和C1可以抑制胶质母细胞瘤细胞增殖,抑制肿瘤干细胞的形成,并提高替莫唑胺的有效性。需要进一步的研究和体内研究来证实它们作为新型胶质母细胞瘤治疗方法的潜力。多年来,患者的生存率已得到适度改善,但预后仍然不佳。这些肿瘤通常对现有药物有耐药性,而且在手术后经常会重新生长。现在,一项涉及两种被发现可抑制胶质母细胞瘤细胞增殖的物质的研究报告了有希望的结果。一篇关于该研究的文章发表在《科学报告》杂志上。研究人员进行了体外测试,以评估通过盐酸阿朴吗啡全合成获得的12种化合物对胶质母细胞瘤细胞的生物效应。他们发现,这些化合物中的两种--一种名为A5的异喹啉衍生物和一种名为C1的卟啉衍生物--降低了胶质母细胞瘤细胞的活力,抑制了新肿瘤干细胞的形成,并提高了替莫唑胺的效力。体外测试是用胶质母细胞瘤的培养细胞进行的,胶质母细胞瘤是一种侵袭性的癌症类型,治疗方案很少。下一步是在正常神经细胞和动物中测试这些物质的效果。文章第一作者、瑞典乌普萨拉大学医学生物化学和微生物学系博士后研究员DorivalMendesRodrigues-Junior说:"需要进行更多的研究来更好地了解这些化合物对肿瘤细胞和正常细胞的作用,但迄今为止的结果表明,作为控制胶质母细胞瘤的新型细胞毒剂具有潜在的治疗作用。"在设计这项研究时,研究人员利用了盐酸阿扑吗啡的生产过程,在这个过程中,一连串的化学反应中的每一步都会产生在下一步中消耗的化合物。该小组之前为评估其中14种化合物对头颈部鳞状细胞癌的有效性而进行的研究表明,A5和C1很有希望,因此他们决定进行更多测试。"鉴于确定可用于治疗胶质母细胞瘤的新型治疗物质的重要性和紧迫性,我们评估了与之前研究相同的小组,但现在是针对这种其他类型的肿瘤,"Rodrigues-Junior说。这个关于头颈部癌症分子标志物的项目得到了FAPESP的支持,最近发表的文章的另一位作者AndréVettore也参与了这个项目。Vettore是位于巴西Diadema的圣保罗联邦大学(UNIFESP)生物科学系的一名教授。"这项研究的结果很有趣,但它们只是漫长旅程中的第一步。Vettore说:"仍然需要进行体内研究,以确认A5和C1对胶质母细胞瘤细胞和非肿瘤性神经细胞的影响。"他补充说,如果这种未来研究的结果也是有希望的,那么就有可能进入临床试验,以确认这些化合物的有效性。"一旦所有这些阶段完成,这些化合物最终可能被用于治疗胶质母细胞瘤患者"。这项研究是在体外进行的,目的是评估作为阿朴吗啡总合成的中间体而获得的12种芳香族化合物的抗肿瘤活性,阿朴吗啡是一种生物碱,与多巴胺途径相互作用,被广泛用于控制帕金森病引起的运动改变。生物碱是一类著名的天然产品,具有多种药理特性,并因其抗惊厥、抗血小板聚集、抗艾滋病毒、多巴胺能、解痉和抗癌作用而被研究。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353943.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353943.htm

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研究人员发现了会加速衰老的“僵尸细胞”

研究人员发现了会加速衰老的“僵尸细胞”衰老细胞或已经失去分裂能力的细胞随着年龄的增长而增加,而这是导致癌症、痴呆症和心血管疾病等与年龄有关的疾病的主要因素。在一项新研究中,由匹兹堡大学和UPMC希尔曼癌症中心研究人员领导的团队发现了一种方法,通过这种方法,衰老或“僵尸”细胞得以发展。该研究最近发表在《NatureStructural&MolecularBiology》上,其首次证明了端粒的氧化损伤--染色体的保护端,其行为就像鞋带末端的塑料帽--会诱发细胞的衰老。这些发现最终可能会产生促进健康衰老或对抗癌症的新疗法。研究论文第一作者、皮特大学环境和职业健康以及药理学和化学生物学教授PatriciaOpresko博士说道:“僵尸细胞仍活着,但它们不能分裂,所以它们不能帮助补充组织。虽然僵尸细胞不能正常运作,但它们并不是沙发土豆--它们积极地分泌化学物质,进而促进炎症和损害邻近的细胞。我们的研究有助于回答两个大问题。衰老细胞是如何随着年龄的增长而积累的及端粒是如何对此作出贡献的。”当一个健康的人体细胞分裂产生两个相同的细胞时,每条染色体的顶端会被削去一点DNA,进而导致端粒随着每次分裂而变短。然而目前还不知道一个细胞是否会在人的一生中频繁分裂,以至于其端粒完全退化,从而导致僵尸般的状况。几十年来,科学家们已经知道端粒缩短会导致实验室生长的细胞出现衰老,但他们只能假设端粒的DNA损伤会使细胞变成僵尸。这一假设以前无法进行测试,因为用于损伤DNA的技术是非特异性的,另外在整个染色体上会产生病变。“我们的新工具就像一个分子狙击手,”论文的第一作者RyanBarnes博士说道,“它专门在端粒上产生氧化损伤。”他是Opresko实验室的一名博士后研究员。为了开发这种神枪手般的精确性,该团队使用了一种专门跟端粒结合的特殊蛋白质。这种蛋白质的作用就像捕手的手套,抓住研究人员扔进细胞的光敏染料“垒球”。当被光激活时,该染料产生破坏DNA的活性氧分子。由于这种捕捉染料的蛋白质只与端粒结合,该工具专门在染色体顶端产生DNA损伤。通过使用生长在盘子里的人类细胞,研究人员发现,端粒的损伤仅在四天后就使细胞进入僵尸状态--比在实验室里通过端粒缩短来诱导衰老所需的数周或数月的反复细胞分裂要快得多。“我们发现了一种诱导衰老细胞的新机制,它完全依赖于端粒,”Opresko解释道,“这些发现也解决了为什么功能失调的端粒并不总是比功能性端粒短的难题。”他也是UPMCHillman基因组稳定项目的共同负责人。阳光、酒精、吸烟、不良饮食和其他因素会产生损害DNA的活性氧分子。细胞有修复途径来修补DNA病变,但根据Opresko的说法,端粒对氧化损伤非常敏感。研究人员发现,端粒的损伤破坏了DNA的复制并诱发了导致衰老的压力信号通路。Barnes说道:“现在我们了解了这一机制,我们可以开始测试干预措施以防止衰老。例如也许有办法将抗氧化剂瞄准端粒来保护它们免受氧化损伤。”这些发现还可以为开发新的药物提...PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1304443.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1304443.htm

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解码癌症:研究人员揭示细胞是如何"叛变"的

解码癌症:研究人员揭示细胞是如何"叛变"的访问:NordVPN立减75%+外加3个月时长另有NordPass密码管理器约翰斯-霍普金斯大学医学院的科学家们绘制了人类乳腺和肺细胞中的一条分子途径,它可能导致基因组过度复制,而这正是癌细胞的一个特征。这些发现最近发表在《科学》杂志上,揭示了当一组分子和酶触发并调节所谓的"细胞周期"(用细胞的遗传物质制造新细胞的重复过程)时,会出现什么问题。研究人员认为,这些发现可用于开发中断细胞周期障碍的疗法,并有可能阻止癌症的生长。为了复制,细胞会遵循一个有序的程序,首先复制整个基因组,然后分离基因组副本,最后将复制的DNA平均分成两个"子"细胞。人类细胞的每对染色体有23对--一半来自母亲,一半来自父亲,包括性染色体X和Y--即总共46对,但已知癌细胞会经历一个中间状态,即拥有双倍的数量--92条染色体。这是如何发生的是一个谜。约翰霍普金斯大学医学院分子生物学和遗传学副教授塞尔吉-雷戈特(SergiRegot)博士说:"癌症领域科学家们的一个永恒问题是:癌细胞基因组是如何变得如此糟糕的?我们的研究对细胞周期的基础知识提出了挑战,让我们重新评估了关于细胞周期如何调节的想法"。细胞周期调控面临的挑战雷戈特说,复制基因组后受到压力的细胞会进入休眠或衰老阶段,并错误地冒着再次复制基因组的风险。一般来说,这些休眠细胞在被免疫系统"识别"为有问题的细胞后,最终会被清除。但有时,尤其是随着年龄的增长,免疫系统无法清除这些细胞。如果任由这些异常细胞在体内游荡,它们就会再次复制基因组,在下一次分裂时对染色体进行洗牌,从而引发癌症。为了确定细胞周期中出现问题的分子途径的细节,雷戈特和研究生研究助理康纳-麦肯尼(ConnorMcKenney)领导约翰-霍普金斯大学的研究小组,重点研究了乳腺导管和肺组织中的人类细胞。原因何在?这些细胞的分裂速度通常比体内其他细胞更快,从而增加了观察细胞周期的机会。观看这段视频,了解细胞在不分裂的情况下经历两次复制基因组的细胞周期阶段。细胞核中出现的亮点表明DNA正在复制的位置。资料来源:约翰-霍普金斯大学医学院塞尔吉-雷戈特实验室雷戈特的实验室擅长对单个细胞进行成像,因此特别适合发现极少数没有进入休眠期、继续复制基因组的细胞。在这项新研究中,研究小组仔细观察了数千张单细胞在细胞分裂过程中的图像。研究人员开发了发光生物传感器,用于标记细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)。他们发现,各种CDK在细胞周期的不同时期激活。在细胞受到环境压力(如干扰蛋白质生产的药物、紫外线辐射或所谓的渗透压(细胞周围水压的突然变化))后,研究人员发现CDK4和CDK6的活性降低了。细胞周期破坏的研究结果五到六小时后,当细胞开始准备分裂时,CDK2也受到了抑制。此时,一种名为无丝分裂促进复合物(APC)的蛋白质复合物在细胞分裂前的阶段被激活,这一步骤被称为有丝分裂。Regot说:"在研究中的受压环境中,APC激活发生在有丝分裂之前,而通常人们只知道它在有丝分裂过程中激活。"当暴露在任何环境压力下时,约90%的乳腺细胞和肺细胞会离开细胞周期,进入安静状态。在他们的实验细胞中,并非所有细胞都安静了下来。研究小组发现,约有5%-10%的乳腺细胞和肺细胞重返细胞周期,再次分裂染色体。通过另一系列实验,研究小组发现,所谓的应激活化蛋白激酶活性的增加与一小部分细胞脱离安静阶段并继续将基因组翻倍有关。雷戈特说,目前正在进行一些临床试验,测试DNA损伤剂与阻断CDK的药物。联合用药有可能促使一些癌细胞将基因组复制两次,产生异质性,最终产生抗药性。也许有药物可以阻止APC在有丝分裂前激活,从而防止癌细胞二次复制基因组,防止肿瘤阶段性进展。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1431442.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1431442.htm

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