研究人员发现,抑制KCNB2基因可以减少肿瘤生长,为儿童脑癌的创新治疗带来希望。
来自病童医院(SickKids)的一组团队发现了一个重要基因,这可能导致对小脑胚胎瘤的先进治疗,这是一种儿童中最常见的恶性脑肿瘤。
在癌性肿瘤中,存在着特定的细胞,称为肿瘤传播细胞,这些细胞促进肿瘤的发展和生长。这些细胞能够抵抗标准治疗,如放疗和化疗,从而导致肿瘤复发的可能性。
最近发表在Developmental Cell上的研究表明,针对KCNB2基因可能通过解决小脑胚胎瘤的生长来改善现有的癌症治疗。
“肿瘤传播细胞主要负责肿瘤的生长和复发。通过瞄准特定的钾通道,我们成功地减少了肿瘤的生长,同时对周围健康细胞没有影响,”主要作者之一及发展、干细胞与癌症生物学项目的高级科学家黄熙博士表示。“这一发现为创造新的治疗方法开辟了途径,这可能改变我们治疗这种常见儿童脑癌的方式。”
识别与肿瘤生长相关的基因
利用一种特别设计的临床前模型,迈克尔·泰勒博士的实验室研究人员确定了几个与肿瘤生长相关的基因。其中两个与钾通道相关,这些通道促进钾从细胞内的排出。与此同时,对小脑胚胎瘤转录组的分析显示,钾通道在人体中的丰度比预期的要高。
“为了找到最佳治疗靶点,我们建立了一种新的in vivo筛选方法,以识别对肿瘤存活至关重要的基因,”同时在病童医院担任兼职科学家的泰勒博士解释道。“我们的方法确定了保持肿瘤所需的哪些基本成分,这对于消灭小脑胚胎瘤的工作至关重要。”
博士杰瑞·范是第一作者,曾是黄博士实验室的博士生,他进一步研究了这些基因,发现其中一个通道是允许肿瘤传播细胞增殖的关键,从而促进了小脑胚胎瘤的生长。
范博士阐述道:“当KCNB2被阻断时,肿瘤细胞开始恶化,开始了一系列干扰肿瘤传播和停止生长的事件。”
钾在肿瘤生长中扮演什么角色?
钾是维持许多身体功能所需的重要离子,包括在细胞中维持正常的液体水平。可以把它想象成一个水气球——如果它充满得太多,它就会破裂。研究人员发现,阻断KCNB2使小脑胚胎瘤细胞吸收多余的水分,就像一个充过头的气球。当这些细胞膨胀时,它们的内部结构开始崩溃,干扰了肿瘤生长相关的过程。
推进小脑胚胎瘤的新治疗
研究人员对这一发现创造基于KCNB2基因的治疗的潜力感到乐观。在病童医院产业合作与商业化指导办公室的支持下,黄博士与一家专注于离子通道的药物发现公司合作,评估超过30,000种旨在抑制KCNB2功能的小分子的有效性。
目前,黄博士和他的团队正在验证优先分子,并计划将最有前景的候选药物推进到临床前测试中,以确定它们的有效性。
“寻找能够最佳阻断KCNB2的分子是我们开发小脑胚胎瘤靶向治疗的下一个目标,”黄博士表示。“我感谢病童医院IP&C的全力支持,以确保这些发现从实验室转化为患者可用的治疗。”
这项研究获得了诸如Sontag基金会、安大略省早期研究者奖程序、加拿大癌症协会以及其他几家机构的资助。迈克尔·泰勒在德克萨斯儿童癌症与血液学中心担任癌症研究的CPRIT学者。有关资助者的详细列表,请参阅刊登在Developmental Cell上的论文。