Nature:開發(fā)出治療難治性腫瘤的新方法
在一項新的研究中,來自美國福克斯蔡斯癌癥中心和俄羅斯國立高等經(jīng)濟大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員報告了一種殺死難以治療的癌癥的新方法。這些腫瘤抵制目前的免疫療法,包括那些使用免疫檢查點阻斷抗體的免疫療法。相關(guān)研究結(jié)果于2022年5月25日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“ADAR1 masks the cancer immunotherapeutic promise of ZBP1-driven necroptosis”。
該方法利用了Z-DNA。Z-DNA不像B-DNA那樣向右扭動,而是向左扭動。Z-DNA的一種作用是調(diào)節(jié)對病毒的免疫反應(yīng)。該免疫反應(yīng)涉及AADR1和ZBP1,這兩種蛋白專門識別Z-DNA。它們通過一種以高親和力結(jié)合Z-DNA結(jié)構(gòu)的Zα結(jié)構(gòu)域做到這一點。
Zα結(jié)構(gòu)域起初是由論文共同通訊作者、俄羅斯國立高等經(jīng)濟大學(xué)的Alan Herbert博士發(fā)現(xiàn)的。ADAR1 的Zα結(jié)構(gòu)域關(guān)閉了自身免疫反應(yīng),而ZBP1的Zα結(jié)構(gòu)域激活了殺死病毒感染細胞的途徑,正如論文共同通訊作者、??怂共趟拱┌Y中心的Sid Balachandran博士先前發(fā)現(xiàn)的那樣。ADAR1和ZBP1之間的相互作用決定了腫瘤細胞是生還是死。
AADR1和ZBP1在炎癥期間都被干擾素誘導(dǎo)。它們通常不存在于正常細胞中。這兩種蛋白在腫瘤中也有表達,特別是在稱為成纖維細胞的正常細胞中,癌細胞強迫成纖維細胞支持它們的生長。通常而言,腫瘤依靠ADAR1來抑制殺死它們的細胞死亡途徑。
這些作者發(fā)現(xiàn)了一種小分子:CBL0137,它可以繞過ADAR1的抑制,通過ZBP1直接激活腫瘤細胞死亡。該藥物的作用與導(dǎo)致癌癥的突變無關(guān)。它誘導(dǎo)的細胞死亡形式具有高度的免疫原性。這種作用破壞了支持腫瘤生長的成纖維細胞。通過這樣做,該藥物增強了使用靶向PD-1的免疫檢查點阻斷抗體的免疫療法的有效性。該藥物是curaxin家族的成員,因另一個目的而被引入臨床試驗。該化合物在1期臨床試驗中已被證明是安全的,但仍需要進一步研究以證實它與抗PD1抗體一起的臨床使用對治療癌癥有好處。
Adar剔除后的Z-RNA積累,圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04753-7。
Herbert博士說,“這是一個高度協(xié)作的團隊的成果。它是我們了解替代性DNA構(gòu)象(如Z-DNA)如何在人類生物學(xué)中發(fā)揮重要作用的一個里程碑。這篇論文顯示了基礎(chǔ)研究如何能夠?qū)е滦碌暮鸵庀氩坏降闹委煼椒ā_@個過程花了很長時間,從起初發(fā)現(xiàn)Zα結(jié)構(gòu)域開始,然后到鑒定導(dǎo)致人類遺傳疾病的Zα DNA變體。這些發(fā)現(xiàn)驗證了Z-DNA的生物學(xué)作用。這項新的研究如今使我們找到了一種治療癌癥的新方法。這是一個令人高興的轉(zhuǎn)折,因為起初的Z-DNA發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界廣泛認為沒有什么生物學(xué)意義,而且進一步的研究工作也沒有被美國國家衛(wèi)生研究院的同行評審小組列為值得資助的對象?!?/span>
Z-DNA在正常細胞中由稱為flipons的序列形成,這些序列在生理條件下可以可逆地翻轉(zhuǎn)到左手構(gòu)象。這種結(jié)構(gòu)是在有史以來一個通過X射線晶體學(xué)解析出的合成晶體中偶然發(fā)現(xiàn)的。其他類別的flipons也存在,并且極有可能在生物學(xué)中發(fā)揮重要作用。flipons是高度動態(tài)的結(jié)構(gòu),一直很難研究,因為確定它們在細胞內(nèi)的確切構(gòu)象是很有挑戰(zhàn)性的。
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