ACS Central Science:RNase 1与癌症抗原Globo H相互作用或是先天抵抗癌症新机制

美国威斯康星大学、纪念斯隆凯特琳癌症中心及哥伦布大学合作的一项研究近日发表在 ACS Central Science上,将两个看似不相关的癌症临床疗法联系起来,其中一种疗法是利用疫苗靶向癌细胞表面结构;另一种疗法是利用酶使RNA分解从而导致细胞程序性死亡,目前这两种治疗方法都处于临床试验阶段,这两者的结合将为抗癌道路提供新思路。
胰腺型核糖核酸酶是能催化RNA分解的分泌酶。最近的研究工作已经发现了同源体,即牛源的RNase A和人源的RNase 1。Ronald Raines是威斯康星大学麦迪逊分校生物化学教授,长期从事核糖核酸酶的研究。1998年,Ronald Raines教授发现如何改变核糖核酸酶以避免其失活的方法,不久之后他发现与其他途径相比,核糖核酸酶对癌细胞的毒性更大,于是进行了临床试验。然而这种核糖核酸酶对癌细胞和非癌细胞的选择性毒性的生物学基础却不清楚。
Raines最初的研究目的是探索核糖核酸酶对癌细胞具有选择性毒性的原因,并确定哪些细胞表面结构能帮助核糖核酸酶进入细胞。研究人员利用哺乳动物细胞表面多聚糖芯片筛选了264个结构,以寻找RNase A的配体。结果显示Globo H与RNase A亲和力最强。Raines博士与Samuel Danishefsky博士合作,后者解决了合成Globo H的难题。他们发现RNase A和RNase 1与固定化的Globo H的亲和力低至微摩尔到纳摩尔级别。更令人兴奋的是Globo H碳水化合物是一种肿瘤相关抗原,是疫苗临床试验的主要成分。Raines博士通过威斯康星研究基金会对此申请了专利,并合伙在麦迪逊创办Quintessence Biosciences。威斯康星研究基金会为该公司授权专利,并在威斯康星大学癌症中心以及MD安德森癌症中心开展核糖核酸早期人体试验。
研究人员还发现利用生物合成的小分子抑制剂或者单抗以减少人乳腺癌细胞表面的Globo H的含量,可使乳腺癌细胞不易受核糖核酸酶的攻击。这项发现有助于更好地理解候选药物如何工作,即核糖核酸酶在人体里巡逻,企图寻找癌细胞标志物Globo H,从而攻击癌细胞。异核单量子相干谱(HSQC)核磁共振的结果显示Globo H与RNase 1是通过酶活性中心远端的残基来相互作用的。研究人员正在探索一种不同的先天性免疫机制,即人体可使用酶和碳水化合物以取代传统免疫系统来对抗癌症。
《医学科学报》 (第28期 第5版 国际期刊), http://www.100md.com
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