加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院和不列顛哥倫比亞省癌癥研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種名為碳酸酐酶IX（CAIX）的關(guān)鍵性酶的弱點，當(dāng)氧氣水平低時，實體腫瘤細胞依賴這種酶來適應(yīng)環(huán)境并生存。27日發(fā)表在《科學(xué)進展》雜志上的這項研究結(jié)果將幫助科學(xué)家開發(fā)限制實體癌腫瘤進展的新治療策略。

臨床上腫瘤有實體瘤和非實體瘤之分。實體瘤依靠血液供應(yīng)輸送氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)來幫助它們生長。隨著腫瘤的發(fā)展，血管無法為腫瘤的每個部分提供氧氣和營養(yǎng)，這就導(dǎo)致了低氧區(qū)的產(chǎn)生。隨著時間的推移，低氧環(huán)境會導(dǎo)致腫瘤細胞內(nèi)酸性物質(zhì)積聚。

為了克服這種壓力，細胞通過釋放酶（其中一種酶正是CAIX）來中和環(huán)境中的酸性條件，最終其不僅得以存活，而且成為了一種能夠擴散到其他器官的更具侵襲性的腫瘤。

“癌細胞依靠CAIX生存，這最終使CAIX成為它們的‘阿喀琉斯之踵’。通過抑制CAIX的活性，我們可以有效地阻止癌細胞生長。”該研究的資深作者、不列顛哥倫比亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子生物學(xué)系教授舒卡特·德哈爾博士解釋說。

此前，德哈爾的研究團隊發(fā)現(xiàn)了一種名為SLC-0111的獨特化合物，它是CAIX的強大抑制劑，目前正處于I期臨床試驗中。雖然乳腺癌、胰腺癌和腦癌的臨床前模型已經(jīng)證明了這種化合物在抑制腫瘤生長和擴散方面的有效性，但其他細胞特性降低了它的有效性。

在這項研究中，研究團隊開始使用一種名為“全基因組合成致死篩選”的強大工具，檢查這些腫瘤細胞的特性，并找出CAIX的其它弱點。該工具基于癌細胞的遺傳學(xué)，可以一次系統(tǒng)地刪除一個基因，以確定是否可以通過消除CAIX和另一個特定基因來殺死癌細胞。

德哈爾表示，檢查結(jié)果意外發(fā)現(xiàn)，CAIX可以阻止癌細胞因鐵下垂（也被稱為“鐵死亡”，一種細胞死亡形式）而死亡。當(dāng)鐵積聚并削弱腫瘤的新陳代謝和細胞膜時，細胞就會發(fā)生這種形式的死亡。CAIX酶抑制劑，包括SLC-0111，與已知導(dǎo)致鐵下垂的化合物相結(jié)合，會讓大量腫瘤細胞死亡并抑制腫瘤的生長。

據(jù)了解，為確定可導(dǎo)致癌細胞鐵下垂的藥物，科學(xué)家們正在進行一項大規(guī)模的研究。而這項新研究是這一探索向前邁進的重要一步。

總編輯圈點

癌癥是現(xiàn)代社會人類健康的重要殺手，生物醫(yī)療領(lǐng)域的科學(xué)家們一直在孜孜不倦地尋找治療它的更佳途徑。近年來，治療癌癥的許多進展都源于對癌癥發(fā)生機制的認知突破。例如，2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎就頒給了在癌癥免疫療法方面做出突出貢獻的科學(xué)家。理論上而言，如果能從細胞或分子層面，更加精準地了解到底是什么在為癌癥的發(fā)生和發(fā)展推波助瀾，就能夠更加精準地有的放矢，從而起到事半功倍的效果。從這一角度來看，上述研究又為人類對付癌癥提供了新的線索。