一种神秘的细胞死亡形式,编码在蛋白质和酶中,导致北卡罗来纳大学的研究人员发现了一种新的癌症药物开发的主要嫌疑人。

CIB1是北卡罗来纳大学教堂山分校生物化学系教授兼系主任Leslie Parise博士实验室发现的一种蛋白质。这种小的钙结合蛋白存在于各种细胞中。

卡桑德拉·莫兰(Cassandra Moran), DO,在接受杜克大学(Duke University)的教职之前,曾是北卡罗来纳大学(UNC)的儿科肿瘤学研究员。她对神经母细胞瘤很感兴趣,这是一种致命的儿童脑癌。在北卡罗来纳大学巴黎实验室担任住院医师期间,她发现神经母细胞瘤细胞中CIB1的减少会导致细胞死亡。

癌症是一种不受控制的细胞生长的疾病,因此在实验室中引起癌细胞死亡的能力对研究人员来说是令人兴奋的——但北卡罗来纳大学的研究小组无法弄清楚这是如何发生的。

北卡罗来纳大学生物化学副研究员蒂娜·莱斯纳(Tina Leisner)博士在重新接受临床培训后,继续了莫兰博士的工作。

“CIB1的缺失是如何导致细胞死亡的,这是一个谜。我们知道这不是最常见的程序性细胞死亡机制,称为细胞凋亡,它发生在半胱天酶被激活时,导致细胞DNA的破坏。这些细胞没有激活半胱天冬酶,但它们正在死亡。这很有趣,但同时也令人沮丧。”

Leisner博士和她的同事们最终发现,CIB1是癌细胞用来避免程序性细胞死亡的两种途径的主要调节剂。研究人员认为,这两种途径为细胞存活和增殖创造了“替代途径”,可能有助于癌细胞战胜药物治疗。当一条通路被阻断时,另一条通路仍向下游发送信号,导致癌细胞存活。

“我们最终发现CIB1位于两种细胞存活途径之上,称为PI3K/AKT和MEK/ERK。当我们敲除CIB1时,两条通路都停止了。细胞失去AKT信号,导致另一种叫做GAPDH的酶在细胞核中积累。细胞也会失去ERK信号,这与细胞核中GAPDH的积累一起导致神经母细胞瘤细胞死亡。用非生化学家的话说,敲除CIB1切断了导致细胞不受控制生长的细胞信号的逃逸途径,使CIB1成为一个非常有希望的药物靶点,”帕里斯博士说。

这种多途径作用是开发更有效药物的关键。尽管近年来有几种靶向治疗获得批准,但许多癌症最终对治疗产生了抗药性。

“更令人兴奋的是,”Leisner补充道,“它在完全不同类型的癌细胞中起作用。我们成功地在三阴性乳腺癌细胞中复制了神经母细胞瘤的发现,这意味着针对CIB1的新药可能会非常有效。”