一种新药可能在杀死癌细胞的放射治疗或其他暴露期间保护健康组织。分子遗传学家安德烈·古德科夫及其同事本周在《科学》杂志上报告说,他们通过给小鼠注射一种有助于细胞抵抗细胞凋亡或自毁的化合物,从而保护了小鼠免受辐射对细胞的损害。
之前的研究发现,癌细胞利用核因子 kappa-beta——一种转录因子,或一种开启或关闭基因蛋白质制造能力的蛋白质——来比正常细胞存活更久并失控生长。但是,肠道中的健康细胞在与居住在那里的良性和有益细菌相互作用时,也会开启相同的转录因子。具体而言,某些微生物鞭状尾巴(它们用作推进)中的鞭毛蛋白与肠道细胞上的受体结合,并触发转录因子的产生。
因此,为了增强健康细胞抵抗辐射损伤的能力,纽约州布法罗市罗斯威尔帕克癌症研究所细胞应激生物学系主任古德科夫和他的同事们纯化了一批鞭毛蛋白,并在小鼠暴露于致命剂量的辐射前 30 分钟将其注射到小鼠体内。
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注射不仅保护了小鼠的细胞,还增强了它们抵抗自由基(可能损害 DNA 或细胞内遗传物质的分子)影响的能力,并增强了动物的免疫系统。未注射的小鼠在放射治疗后死亡。“以前从未有一种单一的制剂能够同时完成所有这三件事,”古德科夫说。
研究人员随后研制出一种名为 CBLB502 的药物,旨在模拟鞭毛蛋白;它可以保护 87% 的小鼠免受致命剂量的辐射,并防止自由基损伤。
他们发现,只有在暴露于高水平辐射前一小时内注射该药物才有效。如果在暴露于较低水平辐射后注射,也显示出一定的保护作用。
然而,该药物似乎并没有保护恶性细胞免受旨在杀死它们的放射治疗。古德科夫说,除了小鼠之外,研究人员还测试了几十种人类肿瘤细胞系,“没有发现任何一种能从该药物中获益”。
这意味着,如果进一步的测试证明安全,这种也称为 Protectan 的药物可用于保护接受骨髓移植或涉及放射治疗的癌症治疗的患者。它也可以在核爆炸或堆芯熔毁事件中给予。“我们设想人们携带预装的、可自我管理的、装有该化合物的注射器,随时可以立即进行肌肉注射,”古德科夫说。“它将首先给予军人和急救人员,然后,为什么不向所有人提供呢?”
美国国防部已与古德科夫位于布法罗的公司 Cleveland BioLabs, Inc. 签订合同,开发该药物作为辐射对抗措施。人体安全测试定于几个月后开始,但将需要几年时间才能完成。“根据猴子和小鼠的研究,我们预计不会有任何严重的副作用,”古德科夫说。
“最终的证据将是在大量人群中进行的经验测试。但我们相当有信心,我们正在处理一些相当安全的东西。”