最近发表在eLife上的一项研究显示,一种经过化学修饰的新型抗癌药物对胰腺肿瘤有很好的疗效。
胰腺癌既难诊断又难治疗,往往在进展到晚期时才被发现,而那时患者已不再符合手术治疗的资格条件。
正因如此,胰腺癌是美国癌症死亡的第五大原因。目前迫切需要新的治疗方法,尤其是针对晚期胰腺癌的治疗方法。
最近,芝加哥大学外科教授Anita S. Chong博士领导的研究小组与 Cinkate 制药公司合作,对一种名为CK21的新型抗癌药物进行了测试,测试对象是源自患者的胰腺肿瘤器质性组织和小鼠胰腺肿瘤。器质性组织是一种三维细胞培养物,研究人员用于研究培养皿中的微型器官。他们还利用基因测序技术来揭示CK21杀死肿瘤细胞的机制。
CK21在消除胰腺肿瘤方面的功效
CK21是一种经过化学的雷修饰公藤甲素。雷公藤甲素是一种天然产品,最初是从一种传统中草药雷公藤中提取的。这种草药经常被用于治疗类风湿性关节炎和红斑狼疮的症状,而雷公藤甲素本身也具有很强的抗肿瘤作用。不过,它也会引起严重的毒副作用。
Cinkate 制药公司开发的CK21是一种原药在给药,在给药后被人体转化为具有药理活性的药物,目的是克服药物输送困难,并防止毒副作用。他们希望这些变化能提高CK21接触和杀死癌细胞的能力,同时避免对健康器官造成损害。
芝加哥大学博士后研究员Qiaomu Tian博士在Chong博士的指导下测试了CK21对小鼠胰腺肿瘤的影响。测试的第一步是确定一个特定剂量的CK21,使之既能有效杀死癌细胞,又不会在小鼠身上显示出任何器官毒性的迹象。
“这种药物似乎非常非常安全,这让我很惊讶”,Tian说。
接下来,患有胰腺肿瘤的小鼠每天接受CK21治;这些小鼠的肿瘤生长明显著减少,所有小鼠都完全消除了肿瘤。为了模拟晚期疾病,小鼠的胰腺肿瘤被允许不断进展,直到肿瘤变大,才开始治疗。
“我们提供治疗,看能否挽救它们”,Tian说。
尽管如此,CK21仍能有效缩小肿瘤尺寸,甚至使几只小鼠的病情得到缓解。Tian对它们进行了六个月的监测,以确保肿瘤不再复发。
Chong对这一令人印象深刻的结果感到惊讶。
“即使癌症转移了,它仍然能起作用”,Chong说。
肿瘤的位置和大小通过成像进行监测,大多数未接受治疗的小鼠都出现了转移性疾病,而接受CK-21治疗的小鼠则没有。
CK21的作用机制
随后,Tian 利用测序技术来了解CK21是如何杀死胰腺癌细胞的。CK21的作用之一是抑制NF-kB,这是一种调节免疫细胞功能的重要蛋白质。重要的是,用CK21治疗似乎不会影响 T细胞杀死肿瘤细胞的能力。这一点很有意义,因为它可以确保CK21不会干扰人体的免疫反应或潜在的免疫疗法。
Tian强调了维持患者天然免疫系统的重要性。他说:“理想的情况是,如果化疗不具有强烈的免疫抑制作用,那么病人就有机会对残留的肿瘤细胞发起自身免疫。
CK21对肿瘤细胞的另一个作用是减少了一种名为BCL-2的蛋白质。BCL-2是控制细胞存活和死亡的蛋白质家族的一部分。癌细胞中的BCL-2过少会影响癌细胞的线粒体,从而导致癌细胞死亡。
“即使在12小时后,这些通路还有大量转录上调和下调,这意味着线粒体损伤,因此这是非常明确的”, Chong说。
临床上未来的潜在药物
有时,药物对人类的影响与对小鼠的影响存在差异。然而,测序结果显示,CK21对小鼠胰腺肿瘤和从患者样本中提取的胰腺肿瘤器质性组织的影响途径具有相似性。这为未来在人体临床试验中测试CK21带来了希望。
CK21目前正在中国进行首例人体癌症试验。Chong和Tian都持谨慎乐观的态度,希望看到他们的研究成果转化为成功的临床试验。
“如果这种药物在人体内的效果和在小鼠体内一样好,它将为胰腺癌的治疗带来一类新的化合物”,Chong说。
在临床试验中复制动物实验结果总是充满挑战,Tian解释说,但“CK21有机会”。
这项名为 “一种新型雷公藤甲素类似物下调人胰腺癌NF-kB并诱导线粒体凋亡通路”的研究得到了Cinkate 制药公司的资助,该公司还为这项研究提供了CK-21。资助者没有参与研究设计、数据收集和解释,也没有决定是否将该研究成果发表。
该研究的其他作者还包括来自Cinkate公司的Peng Zhang、Bo Qiu和Fei Xiao;来自印第安纳波利斯印第安纳大学的 Melissa L. Fishel 和 Karen E. Pollok;来自芝加哥大学的Yihan Wang、Youhui Si、Dengping Yin 和 Christopher R. Weber。