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《自然》:5年生存率不足10%,致命腫瘤迎來“萬中無一”的抗癌分子!穿透血腦屏障,實現精準殺傷

2024-11-25 15:25:26

▎藥明康德內容團隊編輯

膠質母細胞瘤(glioblastoma)是一種侵襲性非常高的惡性,患者診斷後的生存時間約為10~13個月,5年生存率只有5%~10%。隨著靶向療法和細胞療法的發展,一些腫瘤型別獲得了全新的治療手段,但膠質母細胞瘤卻顯得格外“頑強”,臨床資料顯示,這兩類療法對膠質母細胞瘤患者的生存率幾乎沒有積極影響。而常規療法,例如手術、化療和放療的效果也並不理想,科學家亟需找到一種全新的治療方式,來拯救膠質母細胞瘤患者的生命。

就在本週,《自然》雜誌上的一篇論文展示了一種名為Gliocidin的分子,其代表著殺膠質母細胞瘤素(類似的組詞還有殺菌素bactericidin)。在過去,血腦屏障是藥物進入大腦內部發揮作用的一大壁壘,但作者發現Gliocidin不僅擁有強大的血腦屏障穿透性,還可以精確地靶向細胞發揮作用。其能透過抑制膠質母細胞瘤DNA和RNA的生成來促進細胞應激和死亡。這種高效的大腦滲透性和腫瘤特異性也讓Gliocidin擁有了極為廣闊的應用前景。

根據論文,Gliocidin當之無愧屬於“萬中無一”的分子,作者以多個致癌基因型的膠質母細胞瘤為基礎,透過高通量篩選從一個包含20萬個化合物的分子庫找到了Gliocidin。在細胞測試中,Gliocidin既能有效殺傷膠質母細胞瘤,又不會影響正常的胚胎成纖維細胞生存。

與常規藥物阻止有絲分裂的方式不同,Gliocidin透過降低細胞內部鳥嘌呤核苷酸的水平,來打破核苷酸平衡來引起死亡。本質上來說,Gliocidin是一種前藥(prodrug),因此它要經歷幾個關鍵分子參與的代謝過程後,才能最終發揮作用。

當Gliocidin進入膠質母細胞瘤的細胞內部後,就開啟了一段特殊的旅程,它遇到的第一個關鍵角色是煙醯胺磷酸核糖轉移酶(NAMPT),這種酶會給先將gliocidin轉變成gliocidin單核苷酸,隨後第二種酶——煙醯胺核苷酸腺苷轉移酶1(NMNAT1)會接手改造任務,進一步將gliocidin單核苷酸轉變成GAD+,後者是一種特殊的Gliocidin腺嘌呤二核苷酸。

▲一系列代謝步驟會啟用Gliocidin的抗腫瘤能力(圖片來源:參考資料[2])

或許你曾聽過煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),作為一種廣泛參與各種生化反應的輔酶,它在細胞代謝中的名聲非常大。但GAD+出現後,就會奪過一些NAD+的風頭,GAD+可以作為一種NAD+類似物來與IMPDH2酶結合,並抑制酶的活性。原本IMPDH2酶負責生成鳥嘌呤核苷酸,在GAD+的擾亂下,鳥嘌呤核苷酸產出急劇下降。另一方面,腺嘌呤核苷酸的生成並沒有受影響,如此一來細胞的嘌呤核苷酸平衡被打破,DNA的合成能力下降,細胞最終因複製應激而死亡。

作者在膠質母細胞瘤小鼠模型中發現,Gliocidin可以隨著血液穿透血腦屏障,隨後逐漸在大腦的外周組織中逐漸累積。接受Gliocidin治療的小鼠,腫瘤進展發生減緩,小鼠生存率會得到顯著提升,並且在缺乏T細胞的情況下,Gliocidin仍然能產生有效的治療效果。

▲Gliocidin可以進入大腦,提升膠質母細胞瘤小鼠的生存率(圖片來源:參考資料[1])

除此之外,現有的一些藥物也能幫助Gliocidin療效再上一個臺階,比如化療藥物temozolomide可以提升NMNAT1的表達,這相當於給Gliocidin的啟用添上了一把火。小鼠實驗也表明,兩種分子聯合使用可以進一步延長腫瘤小鼠的生存時間。

評論文章指出,“未來,Gliocidin需要進一步開展實驗,來確認其對免疫系統的影響,比如是否會抑制免疫反應。解決這些問題後,Gliocidin將有望成為極具潛力的膠質母細胞瘤新藥,讓攻克這種難治腫瘤成為可能。”

參考資料:

[1] Chen, YJ., Iyer, S.V., Hsieh, D.CC. et al. Gliocidin is a nicotinamide-mimetic prodrug that targets glioblastoma. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08224-z

[2] Molecule enters brain to target tumours. Retieved November 22, 2024 from https://doi.org/10.1038/d41586-024-03556-2

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