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一种抗癌药可能会适得其反

磷脂酰肌醇3激酶(PI3K),与多种细胞功能有关,比如细胞生长和增殖,大多数癌症是通过一个或多个机制激活PI3K,从而使其成为研究人员非常感兴趣的一个治疗靶标,许多PI3K抑制药物目前都处于临床开发的各个阶段。然而,PI3K抑制剂只表现出温和的临床活性,接受这些药物治疗的患者存活率改善不大。

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最近,美国Wistar研究所的一项最新研究显示,单独用PI3K抑制剂治疗,实际上可能使患者的癌症变得更糟,因为它能够促进更具侵袭性的肿瘤细胞行为,并增加癌症扩散到其他器官的可能性。这项研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。
  

许多癌症研究人员认为,PI3K是一个“总开关”,使细胞能够进行增殖、生存和转移,以及使肿瘤细胞能够在体内传播。尽管PI3K很有潜力作为治疗靶标,但是接受PI3K抑制剂治疗的患者,在治疗后会发展出耐药性。
  

耐药性被认为是实现癌症持久缓解甚至治愈的一个最重要的障碍,研究人员付出了相当大的努力,致力于更好地了解“肿瘤如何适应治疗,从而让它们保持持续生长和转移的潜能”。
  

在这项研究中,Wistar研究所总裁和首席执行官Dario C. Altieri博士带领的研究小组,专注于线粒体——细胞内负责能源生产的“厂房”——在肿瘤中的作用。具体来说,他们想知道,当暴露PI3K抑制剂时,这些线粒体是如何重编程的,这些能源来源如何阻止靶向药物达到预期的效果。
  

Altieri解释说,他们之前的研究已经证实,肿瘤细胞能够比以前人们认为的更加显著地依靠线粒体产生的能量。在这项研究中,他们有点儿自相矛盾地发现,用PI3K抑制剂治疗,会导致肿瘤细胞的线粒体以一种局部化的方式产生能量,从而促进更有攻击性和侵袭性的表型。治疗似乎起到了相反的预期效果。
  

研究表明,用PI3K抑制剂治疗,可导致线粒体迁移到肿瘤细胞周围的细胞骨架。而在未经治疗的细胞群中,线粒体环绕在细胞核的周围,肿瘤细胞暴露于PI3K抑制剂,可引起线粒体移动到细胞膜(与细胞运动性和入侵有关)的专门区域,这意味着细胞能够自发地移动。在这个“战略性”的位置上,肿瘤细胞线粒体被理想地定位,以提供一个浓缩的能量来源,支撑细胞迁移和侵袭力的增强。
  

虽然PI3K靶向治疗似乎自相矛盾地促进一种更具攻击性的肿瘤行为,但是,依赖于线粒体功能的这种反应,可提供一种全新的治疗角度。Altieri和他的团队已经表明,靶定线粒体功能用于治疗肿瘤是可行的,当联合使用时可大大提高PI3K抑制剂的抗癌活性。
  

Altieri说:“这些结果继续支持一种理念,即,肿瘤细胞的线粒体对于肿瘤存活和增殖,是至关重要的。这当然是违反直觉的,因为这种旨在抗癌的药物实际上可能帮助它传播,但是,通过确定为什么会发生这种情况,我们可以开发出更好的策略,让这些药物以它们应有的方式来治疗肿瘤。”

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