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研究发现合成分子可导致癌细胞自杀

中新网 2006-08-31

  据BBC中文网报道,美国伊利诺斯大学的研究人员造出一种合成分子,能导致癌细胞自我毁灭。该项研究发表在《自然化学生物》期刊上。

  据介绍,健康的细胞有在出问题的时候自我毁灭的功能,但癌细胞没有这项功能,所以最后发展成恶性肿瘤。所有的细胞都含有一种叫做procaspase-3的蛋白,这种蛋白在健康细胞里能被转化为一种毁灭作用的酶caspase-3。但在癌细胞里,这种转化无法进行。但在比如在结肠癌、白血病、皮肤和肝癌细胞中,却有超高水平的procaspase-3的蛋白。  

  研究人员研究了2万种不同的合成分子结构,看哪种结构能把procaspase-3的蛋白转化为caspase-3酶。他们发现了导致这一转化的PAC-1分子,白鼠和人类肿瘤因此能开始自我毁灭。而健康的细胞,比如白血球因为procaspase-3蛋白的水平并不高。

  在科学家们将PAC-1分子试验用于同一个人的癌变和非癌变细胞时,它对癌变细胞比非癌变细胞的作用大2千倍。



        美国的研究人员发明了一种诱导癌症细胞自杀的方法。这种新型的技术为个性化抗癌治疗提供了巨大潜力。

??大多数活细胞含有一种称为半胱天冬酶-3酶原(procaspase-3)的蛋白质,当这种蛋白质被激活后,它就转化为有活性的caspase-3并启动细胞程序性死亡即凋亡。但是在癌症细胞内caspase-3的信号通路被中断,结果癌细胞就不被破坏从而形成肿瘤。伊利诺斯大学化学教授Paul  J.  Hergenrother  说:“我们已经鉴定出一种人工合成的小分子复合物,这种复合物能够直接激活procaspase-3,并启动凋亡。因此我们能够通过细胞自身的机制来破坏细胞,而不是直接损伤细胞。”为了寻找procaspase激活复合物-1(PAC-1),Hergenrother教授和他的伊利诺斯大学及首尔国立大学和国立毒理学研究中心的合作伙伴筛选了20000多种不同结构的复合物,以期找到能够将procaspase-3转化为caspase-3的物质。研究人员利用培养的细胞和三种小鼠肿瘤模型来检测复合物的效力。研究表明,在细胞获得PAC-1后的23小时内,癌症细胞就会被杀死。细胞死亡与细胞内的procaspase-3水平有关,细胞内低水平的PAC-1就会使导致细胞死亡的procaspase-3的量增加。

??伊利诺斯大学基因生物学专家Hergenrother说:“这是第一个具有直接激活酶的人工复合物,将来肿瘤患者可以根据其肿瘤内procaspase-3的水平选择使用PAC-1这样的物质进行个性化治疗。”研究人员称,这种个性化治疗的策略优先适用于抗击癌症。



        编者注:摘译自bio.com



        美国科学家首次发现,一种合成分子能诱使癌细胞“自杀”。这将使在未来制订个性化癌症治疗方案成为可能。  

        美国伊利诺伊大学的研究人员在最新一期《自然·化学生物》杂志上报告说,多数细胞内都含有一种叫做半胱天冬酶-3酶原的蛋白。这种蛋白一旦被激活,就会转化成一种称为半胱胺酸蛋白酶-3的酶,导致有缺陷的或危险的细胞凋亡。然而,癌细胞中这种活化机制被破坏了,使其不会凋亡并最终发展成肿瘤。  

        负责这项研究的保罗·赫根罗德在一份声明中说:“我们已找到一种合成分子,可直接激活半胱天冬酶-3酶原,使其转化为半胱胺酸蛋白酶-3,从而导致癌细胞程序性死亡。”  

        研究人员说,他们筛选了2万多种不同结构的合成分子,通过测试它们在细胞培养物和3种患癌小鼠身上的功效,才找到了这一简称为“PAC-1”的合成分子。对23份人体肿瘤样本进行的实验表明,“PAC-1”能杀死其中的癌细胞。  

        研究人员说,“PAC-1”的作用取决于半胱天冬酶-3酶原的数量。例如,在肺癌细胞中,半胱天冬酶-3酶原的数量比正常水平高5倍,因而“PAC-1”能更好发挥作用。赫根罗德认为,这意味着该疗法的有效性可以预知,将来可根据半胱天冬酶-3酶原数量的差异为不同患者分别制订最佳的医疗方案。



  美国伊利诺伊州立大学的科学家们日前成功合成出了一种能够让肿瘤细胞自动毁灭的分子。

  科学家们介绍说,如果一个人不幸身染肿瘤疾病,那么他体内那些有缺陷细胞将无法按照正常的程序自动毁灭,这样以来,那些发生癌变的细胞就能够对抗机体发出的毁灭信号,并逐步分裂为体型较大的肿瘤。  

  专家们介绍说,癌变细胞之所以具有这种能力,与一种被称为半胱天冬酶-3(caspase-3)的蛋白酶缺失有关。通常情况下,这种物质在细胞自我毁灭过程中是必不可少的。然而,由于癌变细胞中半胱天冬酶-3酶原蛋白演变为半胱天冬酶-3的过程遭到破坏,导致缺损细胞的正常毁灭无法顺利进行。  

  一个由保罗·海尔根罗特(Paul  Hergenrother)领导的科学家小组研究了两万余种化合物,以寻找一种到能够促使半胱天冬酶-3酶原蛋白合成为半胱天冬酶-3的物质。他们最终找到了这种化合物:一种名为PAC-1的分子能够促进半胱天冬酶-3的形成。试验期间,科学家们成功利用PAC-1分子实现了从老鼠和人类肿瘤中分离出来的癌变细胞的遭到消亡的过程。

  保罗·海尔根罗特介绍说,PAC-1分子主要对那些半胱天冬酶-3酶原蛋白含量较高的细胞发挥作用,而健康细胞对PAC-1的作用反应并不敏感,这是由于,健康细胞中半胱天冬酶-3酶原蛋白的含量并不高。专家们表示,通过对采集自同一名肿瘤患者的正常细胞与肿瘤细胞进行化验后发现,癌变细胞对PAC-1分子的敏感程度要高出2000倍。  

  海尔根罗特指出:“我们完全可以预测出PAC-1这类化合物的潜在效力。”他还补充说,今后科学家们将会挑选出一些肿瘤细胞中半胱天冬酶-3酶原蛋白含量水平较高的患者进行试验性治疗。  

  今后,科学家们还计划开展一系列临床研究,以评估PAC-1分子的安全性。有专家指出,如果不出现严重的副作用,医生们将会获得一种治疗肿瘤的全新方法。



        据BBC中文网报道,美国伊莉诺斯大学的研究人员造出一种合成分子,能导致癌细胞自我毁灭。该项研究发表在《自然化学生物》期刊上。

  据介绍,健康的细胞有在出问题的时候自我毁灭的功能,但癌细胞没有这项功能,所以最后发展成恶性肿瘤。所有的细胞都含有一种叫做procaspase-3的蛋白,这种蛋白在健康细胞里能被转化为一种毁灭作用的酶caspase-3。但在癌细胞里,这种转化无法进行。但在比如在结肠癌、白血病、皮肤和肝癌细胞中,却有超高水平的procaspase-3的蛋白。  

  研究人员研究了2万种不同的合成分子结构,看哪种结构能把procaspase-3的蛋白转化为caspase-3酶。他们发现了导致这一转化的PAC-1分子,白鼠和人类肿瘤因此能开始自我毁灭。而健康的细胞,比如白血球因为procaspase-3蛋白的水平并不高。  

  在科学家们将PAC-1分子试验用于同一个人的癌变和非癌变细胞时,它对癌变细胞比非癌变细胞的作用大2千倍。


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