研究人员发现曲贝替定(trabectedin)绕过癌细胞DNA修复机制的方法

2024年04月15日 09:21 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

研究人员发现了曲贝替定(trabectedin)绕过癌细胞DNA修复机制的方法,为定制治疗铺平了道路。许多癌症治疗方法都是通过攻击癌细胞的DNA来阻止其生长。然而,有时癌细胞会想办法修复这些治疗方法造成的损伤,从而降低治疗效果。因此,医生们越来越多地转向一种创新的癌症治疗方法--精准医疗。

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曲贝替定(Trabectedin)是一种抗癌药物,最初是从红树海鞘(Ecteinascidia turbitana)中分离出来的,已知会形成细胞毒性 DNA 加合物。它被用于治疗肉瘤和卵巢癌,与大多数抗肿瘤药物不同的是,它能在 DNA 修复活跃的细胞中充分发挥作用。资料来源:基础科学研究所

这种方法包括选择与个体癌症独特属性精确匹配的药物。事实证明,精准医疗尤其有利于治疗那些已经发展到可以逃避常规治疗的癌症。

曲贝替定(Trabectedin)是一种从红树海鞘(Ecteinascidia turbinata)中提取出来的药物,它在抗击对传统疗法有抗药性的癌症方面显示出了潜力。然而,它的确切作用机制一直难以捉摸--直到现在。韩国基础科学研究所基因组完整性中心的 Son Kook 博士和 Orlando D. Scharer 教授与瑞士苏黎世联邦理工学院的 Vakil Takhaveev 博士和 Shana Sturla 教授通力合作,终于揭开了这种神秘化合物的神秘面纱。

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利用高灵敏度的高通量 COMET 芯片检测细胞基因组中形成的断裂,IBS 的研究人员揭示了曲贝替定(trabectedin)会诱导癌细胞 DNA 中的持续断裂。研究人员发现,这些DNA断裂只在具有高水平DNA修复能力的细胞中形成,特别是那些运行一种称为转录偶联核苷酸切除修复(TC-NER)途径的细胞。

TC-NER是一种重要机制,可在转录过程中识别DNA损伤,启动涉及两种内切酶ERCC1-XPF和XPG的修复过程。曲贝替定(Trabectedin)的DNA损伤会破坏这一过程,它允许ERCC1-XPF进行初始切割,但会阻断XPG的后续作用,从而停止TC-NER过程。这种修复过程的中断会导致持久的 DNA 断裂,最终杀死癌细胞。

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COMET Chip 检测法用于测量细胞中曲贝替定(Trabectedin)诱导的断裂。每个绿点代表一个细胞核,尾部长度和从每个细胞核出现的尾部(彗星)中总 DNA 的比例与形成的断裂数量成正比。紫外线处理后(左图),由于核苷酸切除修复(NER)将紫外线损伤从 DNA 中切除,因此几乎看不到断裂。使用曲贝替定(中间)处理后,由于 NER 反应失败,DNA 断裂持续存在。断裂依赖于 NER,因为在 XPF 基因失活的 TC-NER 缺陷细胞(右)中不会出现断裂。资料来源:基础科学研究所

对曲贝替定(Trabectedin)诱导的DNA断裂模式的分析表明,断裂在整个基因组中都有形成,但只在发生活跃转录和TC-NER的位点上形成。利用对DNA断裂累积机制的这一新认识,研究人员试图确定这些断裂发生在基因组的哪个位置。由此,研究人员开发出了一种名为 TRABI-Seq(TRABectedin-Induced break sequencing)的新方法,它可以精确地识别肿瘤细胞 DNA 中曲贝替定的作用位点。

Son博士解释说:"ERCC1-XPF的这一切口在DNA中产生了一个可标记的游离羟基,使我们能够对DNA进行测序并定位这些断裂。"

目前研究人员正在对各种癌细胞进行 TRABI-Seq 测试,以确定曲贝替定(Trabectedin)对具有高级 DNA 修复能力的肿瘤的疗效,这些肿瘤往往与癌基因激活导致的转录水平升高有关。这些发现将有助于把曲贝替尼定位为识别易受影响癌症的预测性标记物和精准治疗的治疗选择。由于曲贝替定能够靶向对传统疗法产生抗药性的肿瘤,它可能会为抗击具有高度活跃的DNA修复能力的耐药性癌症带来更多希望。

编译来源:ScitechDaily

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