Nature:靶向饥渴的肿瘤

【字体: 时间:2014年04月11日 来源:生物通

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  来自杜克大学医学院的研究人员在4月9日的《自然》(Nature)杂志上报告称,用于治疗一种罕见遗传疾病、阻断铜摄取的药物似乎找到了其他的用途:可用来对抗某些类型的癌症。研究人员发现,携带BRAF基因突变的癌症需要铜来促进肿瘤生长。

  

生物通报道  来自杜克大学医学院的研究人员在4月9日的《自然》(Nature)杂志上报告称,用于治疗一种罕见遗传疾病、阻断铜摄取的药物似乎找到了其他的用途:可用来对抗某些类型的癌症。研究人员发现,携带一种BRAF基因突变的癌症需要铜来促进肿瘤生长。

黑色素瘤便是这样的一种肿瘤。根据美国国家癌症研究所的统计,在美国这一最为危险的皮肤癌每年导致约1万人死亡(延伸阅读:Cell》发现阻断癌症转移的新途径)。像其他所有的癌症一样,黑色素瘤是由于机体内的正常细胞累积突变,经历转换,导致异常生长和转移所致。在黑色素瘤中一种最常见的突变发生于BRAF基因,超过一半的黑色素瘤患者均表达突变BRAF。

论文的资深作者、杜克大学医学院药理学和癌症生物学教授Christopher M. Counter博士说:“像黑色素瘤一类的BRAF阳性癌症非常地渴求铜。”

BRAF基因能够编码一种丝氨酸特异性激酶,参与调控细胞生长、分化和凋亡过程。当BRAF基因发生突变时会导致细胞生长失控。利用动物模型和细胞,Counter和同事们发现当他们采用实验方法抑制BRAF突变肿瘤摄取铜时,他们能够遏制肿瘤生长。

利用治疗肝豆状核变性(Wilson disease)的药物他们取得了相似的结果。肝豆状核变性是一种与铜代谢障碍有关的遗传病,铜在脑和肝脏等组织中累积造成损伤。

“用于降低肝豆状核变性铜水平的口服药,也可用于治疗黑色素瘤或甚至像甲状腺癌、肺癌一类的BRAF驱动的癌症,”论文的主要作者Donita C. Brady博士说。

目前,杜克大学的一项临床实验已获得批准在黑色素瘤患者中测试这些降铜药物。“这提供了一个极好的例子,如何将来自实验室的基础研究推动进入到临床,”Counter说。

铜是人体所必需的微量元素在食物供应中普遍存在。它被发现存在于铜管输送的饮用水、营养补剂和如红肉、贝壳类动物、坚果和许多的水果及蔬菜等某些食物中。这一矿物质在神经传导、骨生长、结缔组织形成和激素分泌中起着重要及有益的作用。

然而如果铜元素出现不平衡,就会导致各种病理状况,比如癌症的发生。目前关于这种微量元素与癌症之间的分子和细胞作用机制,科学家们了解的还并不多。不久前来自瑞士洛桑联邦理工学院的一组研究人员证实长期接触饮用水中铜的浓度升高,会促进一个胰腺癌小鼠模型中肿瘤生长。进一步研究人员证实铜介导了两个能量生成途径之间相互作用的分子机制,这两个途径分别是呼吸和糖酵解途径。此外,还有研究发现铜似乎是引起阿尔茨海默氏症发病,并促进疾病进程的一个主要的环境因子。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Copper is required for oncogenic BRAF signalling and tumorigenesis

The BRAF kinase is mutated, typically Val 600Glu (V600E), to induce an active oncogenic state in a large fraction of melanomas, thyroid cancers, hairy cell leukaemias and, to a smaller extent, a wide spectrum of other cancers1, 2. BRAFV600E phosphorylates and activates the MEK1 and MEK2 kinases, which in turn phosphorylate and activate the ERK1 and ERK2 kinases, stimulating the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway to promote cancer……

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