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近日,美国最大的癌症研究与治疗机构之一希望之城在癌症领域再次取得了一项重大突破!
由华裔科学家陈俊玮领导的团队发现了两种细胞表面蛋白集成素αV和β5之间的相互作用对于癌细胞生长的重要性。这项发现揭示了一个全新的细胞机制,为癌症治疗提供了新的可能性。
关键蛋白质相互作用的发现 
由希望之城系统生物学副教授陈俊玮(Chun-Wei (David) Chen)博士领导的团队确定了两种细胞表面蛋白质——整合素αV和β5,它们共同促进了癌细胞的生长。
研究人员随后确定了整合素αV的一个区域,称为β-螺旋桨结构域,它控制了这两种蛋白质之间的相互作用。
有效阻止癌细胞生长 
整合素αV的β-螺旋桨结构域的蛋白质表面(左)和螺带(右)模型说明了Cpd_AV2(黄色)在破坏整合素β5的βA环(青色;绿色表示关键相互作用残基赖氨酸287)和整合素αV之间相互作用中的作用。整合素αV的β-螺旋桨结构域通过规范化CRISPR-tiling评分(NCS)进行着色。
癌症治疗的进展 陈博士的团队将实验室实验与计算机模拟相结合,创建了CRISPR基因编译技术的强大数字应用,以发现精确靶向β-螺旋桨结构域的潜在癌症药物。
在确定了化合物Cpd_AV2作为一个强有力的候选化合物后,该团队将该化合物应用于实验室中的人类癌细胞。整合素αV和β5迅速分离,中断了这两种蛋白质之间的通信,导致细胞死亡,有效地阻止了癌细胞系的生长。
临床上,研究人员发现整合素αV在多种癌症类型中的表达水平增高,突显了它在癌症进展中的主导作用。3700名乳腺癌、胰腺癌、肝癌、肺癌和脑癌患者中,高水平的整合素αV与不良预后相关。
拓展治疗的新视野 
通过拓展针对整合素αV和β5之间联系的靶向治疗机会,希望之城领导的研究发现为癌症治疗和未来药物研发提供了新的有效途径。
陈博士表示:“我们的研究展示了CRISPR基因编译技术的创新应用,揭示了蛋白质上具有致癌能力的先前未被发现的位点,这一突破为下一代肿瘤治疗的进步开辟了新的途径,标志着希望之城对抗癌症的重要里程碑。”
科学家们估计,高达1100种不同的蛋白质存在于癌细胞的半透性表面上,其中许多蛋白质的生物学功能可能会影响疾病的进展和治疗反应。
该区域为医学干预提供了宝贵的靶点,因为有很多表面受体和信号蛋白可以被设计成有助于传递癌症治疗。整合素αV和β5属于整合素家族,是一组在调节细胞相互作用中起核心作用的细胞表面受体。
尽管这项研究取得了重大进展,陈俊玮表示,Cpd_AV2化合物目前仍然不是真正的治疗药物,离最终应用于临床还有一段距离。然而,他指出,“这项研究成果为未来的癌症治疗和药物研发提供了重要的新思路。”
陈俊玮还提到,“这项研究成果的发表离不开团队成员的共同努力,尤其是第一作者Nicole M. Mattson。” 他表示,“华裔科学家在顶尖科学研究中的作用越来越重要。”
陈俊玮在接受采访时表示,“这一突破性的科研成果将为肿瘤治疗开辟新的前景,为未来的治疗药物研发提供了前所未有的机遇。
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