研究人员发现一种新的肽类药物有望对抗致命的脑癌
由 VTC 弗吉尼亚理工大学 Fralin 生物医学研究所的科学家开发和广泛研究的一种实验室设计的分子可能代表着减缓胶质母细胞瘤肿瘤复发的突破，胶质母细胞瘤是一种侵袭性和致命的脑癌。 在 5 月发表在《细胞死亡与疾病》上的一项研究中，研究人员确定了癌细胞的一个以前未知的特征，该特征显示出治疗干预的前景。 该小组概述了被称为 JM2 的实验药物，揭示了其作为肽疗法的潜力，以靶向即使在化疗和放疗后也能更新和再生的癌细胞。 胶质母细胞瘤是最常见的恶性脑肿瘤形式，特别难以治疗。 诊断后的中位生存期刚刚超过 14 个月。 治疗通常包括手术切除尽可能多的肿瘤，然后使用一种叫做替莫唑胺的药物进行放疗和化疗。然而，由于存在难治性胶质母细胞瘤干细胞，胶质母细胞瘤总是会复发。 即使在标准疗法后，这些癌细胞也可以存活，从而导致肿瘤再生。 “胶质母细胞瘤干细胞可以很容易地适应它们的环境和治疗，”该研究的通讯作者、Fralin 生物医学研究所助理教授 Samy Lamouille 说。 “这些细胞可以处于休眠状态，在某个时候，它们会重新唤醒，然后重建瘤。 找到一种方法来靶向这些癌细胞群至关重要。 Lamouille 实验室研究癌细胞如何相互交流以及与周围环境交流，特别关注连接蛋白 43。 该蛋白质在形成间隙连接方面起着关键作用，间隙连接可实现直接的细胞间通讯。 “连接蛋白 43 在癌症中起着复杂的作用，”Lamouille 说。 “根据它在癌细胞中的表达和定位，它既可以抑制又可以抑制支持癌症生长。 在对实验室培养的胶质母细胞瘤干细胞样细胞进行实验时，Lamouille 转向超分辨率显微镜，这是一种强大的技术，使研究人员能够在纳米尺度上可视化和定位蛋白质。 副教授 James Smyth 专门研究这项技术，以研究心脏病中的间隙连接和连接蛋白。 他们一起首次发现，连接蛋白 43 与这些细胞中的微管密切相关，装饰它们沿着它们的整个长度。 基于这一发现，Lamouille 提出了使用 JM2 的想法，JM2 是一种连接蛋白 43 衍生的肽，模拟连接蛋白 43 的微管相互作用结构域，以进一步探索其在胶质母细胞瘤干细胞中的作用。 Rob Gourdie 是 Fralin 生物医学研究所的 Heywood Fralin 教授，他在南卡罗来纳医科大学期间与他的实验室一起开发了 JM2 肽。 “当我们在胶质母细胞瘤干样中测试 JM2 时细胞，那是最激动人心的时刻，“Lamouille 说。 “这不仅有效地破坏了连接蛋白 43 与微管的相互作用，而且 JM2 还对这些特定细胞具有毒性，使健康的脑细胞不受伤害。” 它在不影响连接蛋白 43 的其他关键功能的情况下实现了效果。 除了胶质母细胞瘤，这项工作代表了朝着确定连接蛋白 43 的新型致瘤功能迈出的重要一步。 “我记得用于在培养皿中模拟肿瘤的三维胶质球的团队显然越来越小，“合著者 Gourdie 说。 “看到对胶质母细胞瘤产生如此剧烈的影响真是令人惊讶。 JM2 肽本身具有杀伤作用。 这太出乎意料了。 通过在细胞培养物和活生物体中进行进一步测试，研究人员发现 JM2 在实验室实验中破坏了这些耐药癌细胞的维持，并且显着减缓动物模型中的肿瘤生长。 这些发现支持 JM2 是一种很有前途的基于肽的新型药物，用于靶向驱动治疗后肿瘤复发的胶质母细胞瘤干细胞。 该研究还强调了弗吉尼亚理工大学的 Fralin 生物医学研究所与弗吉尼亚州西南部的卫生系统 Carilion Clinic 之间的合作伙伴关系。 的合著者 Michael Lunski 是 Carilion Clinic 的居民，他在 Lamouille 的实验室进行了研究，该实验室毗邻Zhi Sheng 助理教授的 Zhi Sheng 的 IP 证书。 Sheng 提供了胶质母细胞瘤细胞，帮助导致了这一发现; 这些实验室培养物来源于经弗吉尼亚州西南部接受 Carilion 医生护理的脑癌患者同意捐献的肿瘤细胞。 虽然需要更多的研究来开发使用该疗法并确定它在人类中是否安全有效，但临床前研究结果表明，将 JM2 与化疗相结合可以提高患者的生存率通过减缓复发。 为了推进该方法，Lamouille 现在正在试验专门将 JM2 肽靶向胶质母细胞瘤细胞的新型递送机制，包括可生物降解的纳米颗粒和病毒载体。 Lamouille 和 Gourdie 是 Acomhal Research Inc. 的联合创始人，该公司获得了 JM2 肽的许可，旨在为癌症患者带来新的疗法。