阻斷癌症——科學家發現新方法來抗擊疾病

來自自然化學生物學雜誌發表的新發現表明，他們希望找到治療肺癌和其他致命疾病的新方法。肯塔基州繼續位居國家肺癌的發病率和死亡率榜首，肯塔基大學致力於減少這些數字。

根據國家癌症研究所表示，癌症是全球死亡的主要原因之一。而在美國診斷的那些人中，肺癌占癌症死亡的百分之二十五。數字非常清楚明白：診斷為肺癌的每兩名患者中有一人在12個月內將無法生存。

為了解決這個問題，肯塔基大學藥學院，斯隆凱特琳紀念中心紀念館和聖猶達兒童研究醫院的科學家之間的合作使研究人員實現向一個新的解決方案更進一步。

由Dean Kip Guy的英國藥學院實驗室開發的一種化合物，其研究從聖猶達兒童研究醫院開始，現在為我們提供了一種在細胞水平上阻斷致癌蛋白質的新的方法。

10年前，該研究開始的基礎是，紀念斯隆凱特林癌症中心的醫生科學家Bhuvanesh Singh博士發現，稱為DCN1的蛋白質表達的增加可以導致更多的惡性肺癌的發展，使患者壽命更短。在他研究的患者中，高水平的DCN1表達的患者比正常水平的患者死亡地更快。

通過這一令人沮喪的發現，辛格的團隊開始研究有關於DCN1的具體細節。雖然DCN1是人體內正常產生的蛋白質，但是他的研究小組發現，太多的這種蛋白質直接導致癌症形成。簡單地說，當細胞中DCN1的量增加時，將會形成惡性腫瘤。因此，體內水平更高的DCN1患者病情進展更快，死亡速度更快。

由生物化學家丹尼斯·斯科特率領的布蘭達舒爾曼實驗室努力地探究了DCN1如何與其他蛋白質相互作用並控制細胞過程。他們使用X射線晶體學進行研究，結果顯示DCN1對DCN1的一個小的修飾（被稱為UBE2M）是必需的。此修飾，N-末端乙醯化，以前未被證明對於控制該特異性蛋白質的活性至關重要。認識到有可能針對這一修飾過程進行研究，舒爾曼伸出援手，組建了三個實驗室之間的合作。

他們的目標是開發一種阻止DCN1殺死患者的方法。

了解DCN1的行為和功能遠比運行簡單的測試更為有用。了解細胞內的蛋白質如何工作是一個重大的進步。

基於舒爾曼團隊的科學研究，來自蓋伊實驗室的Jared Hammill和舒爾曼實驗室的丹尼·斯科特（Danny Scott）一起研究制止了DCN1的相互作用。如果DCN1的活動取決於這種互動，那麼它代表著他們可以創造出一種混合物來阻止這種互動的發生。

Guy將這種互動描述為「鎖和關鍵模型」。科學家有一個空白鍵 - 這是UBE2M，一個鎖是DCN1。鑰匙要裝入鎖，所以它被修改直到它能夠適合這把鎖。該修飾過程就是N-末端乙醯化。

「有什麼意義？」蓋伊說。 「嗯，我們是第一個顯示由N-末端乙醯化控制的蛋白質相互作用可以被阻止的團隊，我們基本上是用複合物阻塞鎖，所以鍵會不合適。」

卡住的物品是實驗室中創建的一系列小分子。當分子在癌細胞中直接測試時，他們就工作了。它們有效地阻斷了DCN1與UB2EM的結合。經過數十年的合作研究，鎖與鑰匙之間終於有了一個障礙。

這些發現對醫療保健和肺癌患者的影響具體可能是深刻的。

「我們對這項研究的影響感到興奮，這為我們提供了解決諸如癌症，神經變性疾病和感染等疾病的有意義的解決方案。」Schulman說。 「與許多互補的專業團隊合作是令人興奮的，這項研究為我們打開了許多新的門。」

這三個實驗室之間的合作可能意味著許多患有各種疾病的人將得到救治。

辛格說：「在這項研究上花費數十年，並取得如此有希望的成果是真正令人興奮的。」 「最後，最重要的是改善患者的健康結果，這項工作代表著開發新方法來治療最困難的癌症並希望提高治癒率的重要一步。」（楓丹白露 205799）

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