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Cell重大突破:靶向“无药可及”的癌基因

来源/作者:alax   发表时间:2016-04-22 14:12:51  
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  RAS基因在30%以上的人类癌症中发生突变,是最受制药商追捧的癌症靶点之一。然而,由于突变RAS蛋白缺乏结合药物的口袋,这一直是一个难以达到的目标。在发布于4月20日《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究中,E. Premkumar Redd博士领导西奈山Icahn医学院的研究人员鉴别出了一个靶向这一重要癌基因的新机制。

 

 RAS基因在30%以上的人类癌症中发生突变,是最受制药商追捧的癌症靶点之一。然而,由于突变RAS蛋白缺乏结合药物的口袋,这一直是一个难以达到的目标。在发布于4月20日《细胞》(Cell)杂志上的一项新研究中,E. Premkumar Reddy博士领导西奈山Icahn医学院的研究人员鉴别出了一个靶向这一重要癌基因的新机制。

在许多最常见且致命的肿瘤,包括胰腺癌、肺癌和结肠癌中,常常可以观察到RAS基因(HRAS, KRAS and NRAS)突变。尽管分子肿瘤学家在了解这些突变以及它们对细胞信号的影响上取得了一些重大进展,然而在开发系统靶向RAS癌基因药物方面却进展缓慢。这使得这一领域的许多人将RAS标记为“无药可及”的癌基因。

Reddy博士和来自Icahn医学院、斯克里普斯癌症研究所、艾伯特爱因斯坦医学院和纽约结构生物学中心的一个科学家小组,发现了能够同时抑制RAS癌基因激活的不同信号通路的首个小分子。这一小分子也叫做rigosertib或ON01910.Na,其发挥蛋白质间互作抑制剂作用,阻止了RAS与一些将细胞转变为癌细胞的信号蛋白(包括RAF、PI3K及其他蛋白)结合。这一多学科研究小组完成了一些结构实验,确认了rigosertib的作用方式,还证实了这一靶向机制在治疗几种RAS驱动癌症方面的潜力。

Reddy博士说:“这一发现是癌症领域的一个重大突破。Rigosertib的作用机制代表了攻击棘手RAS癌基因的一种新范式。我们当前的焦点是要利用来自我们研究的信息和rigosertib,设计出新一代的小分子RAS靶向疗法,我们感到非常兴奋的是获得了近期鉴别出来的一些化合物,我们认为它们可以改善Rigosertib的一些特性。”

当前这种药物正在多个地方的III期临床试验中用于治疗骨髓增生异常综合征(MDS)。

突变的RAS癌基因被证实与30%的人类癌症有关,KRAS是其最突出,最具侵袭性的成员。KRAS作为一种信号分子——一个蛋白质开关,可触发一系列分子事件,致使细胞失控性生长和存活,促进肿瘤形成。2015年7月,来自德国科隆大学的研究人员证实,可联合给予Chk1和MK2抑制剂来治疗KRAS或BRAF突变肿瘤。这一重要的研究发现发布在Cell杂志上。

发表在2016年4月Cell杂志上的一项新研究报告称,发现癌细胞利用了一种突变基因KRAS来胁迫邻近健康组织帮助癌症生长和扩散。研究人员发现,健康细胞被说服,释放出了癌细胞自身无法分泌的一些独特的生长信号,随后癌细胞利用了它们来实现增殖。他们的研究阐明了癌细胞与正常细胞之间彼此沟通的机制,这有可能为癌症治疗开辟一些新途径。

2013年11月,来自加州大学旧金山分校霍华德休斯医学研究所(HHMI)的研究人员,鉴别并利用了K-Ras一个新发现的“阿喀琉斯之踵”。这一薄弱点就是HHMI研究人员Kevan M. Shokat和同事们在K-Ras上新发现的一个 “口袋”(结合位点)。Shokat和他的研究小组设计出了一种化合物,证实它可以进入到这一口袋里,抑制突变K-Ras的正常活性,但不会影响正常的蛋白。

推荐原文摘要:

A Small Molecule RAS-Mimetic Disrupts RAS Association with Effector Proteins to Block Signaling

Oncogenic activation of RAS genes via point mutations occurs in 20%–30% of human cancers. The development of effective RAS inhibitors has been challenging, necessitating new approaches to inhibit this oncogenic protein. Functional studies have shown that the switch region of RAS interacts with a large number of effector proteins containing a common RAS-binding domain (RBD). Because RBD-mediated interactions are essential for RAS signaling, blocking RBD association with small molecules constitutes an attractive therapeutic approach. Here, we present evidence that rigosertib, a styryl-benzyl sulfone, acts as a RAS-mimetic and interacts with the RBDs of RAF kinases, resulting in their inability to bind to RAS, disruption of RAF activation, and inhibition of the RAS-RAF-MEK pathway. We also find that ribosertib binds to the RBDs of Ral-GDS and PI3Ks. These results suggest that targeting of RBDs across multiple signaling pathways by rigosertib may represent an effective strategy for inactivation of RAS signaling.

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