MCL-1是一种关键蛋白,是癌症药物开发的重要靶标。近期关于MCL-1的研究揭示了其在细胞能量生产中的重要作用,这有助于解释为何一些有前景的癌症治疗药物会引起严重的副作用,并为设计更安全、更有针对性的疗法提供了路线图。
这项由WEHI(瓦尔特和伊丽莎·霍尔研究所)主导的研究发表在《Science》杂志上,题为《MCL-1抗凋亡与非凋亡功能在体内的相对重要性》。研究表明,MCL-1不仅能够防止细胞死亡,还为细胞运作提供必要的能量。
这项发现重塑了我们对细胞存活与生长机制的理解,对于癌症治疗和发育生物学都具有重要意义。
第一作者Kerstin Brinkmann博士表示,尽管先前在细胞培养中的研究已经暗示了MCL-1在提供细胞能量方面的代谢功能,但在活体生物中是否具有同样的作用尚不明确。
“这是我们首次在活体生物中证实MCL-1的代谢功能至关重要。”WEHI的研究员Brinkmann博士说。
“这标志着我们对这种蛋白功能理解的根本性转变。”
“这一发现为细胞程序性死亡与代谢之间的关系提供了全新的思考方式——这一设想多年来一直被推测,但直到现在才在活体生物中得以证实。”
癌症药物靶标
这项研究进一步增强了MCL-1作为癌症治疗靶点的潜力,目前全球正在进行多项临床试验。
虽然目前已开发的MCL-1靶向药物被认为在对抗癌症方面非常有效,但在早期临床试验中也出现了显著的副作用,尤其是在心脏方面。
共同资深研究员Andreas Strasser教授表示,这些发现可能有助于解决靶向MCL-1药物的安全性问题,这些问题是阻碍这些有前景疗法发展的关键。
“如果我们能够将MCL-1抑制剂优先导向肿瘤细胞,而避开心脏和其他健康组织中的细胞,我们或许可以有选择性地杀死癌细胞,同时保护健康组织。”Strasser教授说道,他是WEHI实验室的负责人。
该研究还为更好的联合疗法奠定了基础。通过了解该蛋白所影响的不同信号通路,研究人员可以设计更智能的给药策略,并将MCL-1抑制剂与其他治疗手段联合使用,以减少毒性。
“这项工作展示了基础科学研究的力量。”共同资深研究员、Olivia Newton-John癌症研究中心(ONJCRI)首席执行官Marco Herold教授表示。
“我们开发的复杂临床前模型使我们能够准确探究MCL-1的功能,并回答与人类疾病直接相关的基础生物学问题。”
蛋白质与罕见致命疾病的关系
MCL-1在能量生产中的作用可能有助于解释婴儿中致命的代谢疾病,例如线粒体疾病。这些罕见疾病通常由阻止细胞生成足够能量的基因突变引起,可能在生命早期致命。
研究显示,MCL-1可能在这些疾病中扮演以前未被认识到的角色,这为未来的治疗提供了潜在的新靶点。
该研究的另一个重要成果是创建了一个系统,允许研究人员比较MCL-1、BCL-XL和BCL-2等促生存蛋白的功能。
这些新工具将有助于识别哪些功能是共享的,哪些是独特的——这些知识可能为多个靶点的未来药物开发提供指导。
合作的发现
该项目得益于WEHI的协作研究环境,汇集了癌症生物学、代谢、发育生物学和基因编辑领域的专家。
共同资深作者Herold教授(来自ONJCRI)、Tim Thomas副教授和Anne Voss教授在研究中发挥了关键作用。
“这种发现只有在拥有合适的人员和专业知识组合时才可能发生。”Strasser教授说。
“这是一个强有力的例证,说明基础科学如何推动未来的医学突破。”
“这一发现源于一个简单的生物学问题——而不是药物开发项目。这表明我们需要支持以好奇心驱动的科学研究。重大突破往往来自于此。”
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