生物化学家与癌症生物学家发现罕见脑瘤的关键脆弱性

自从她的职业生涯开始以来，Jennifer DeLuca 一直对有丝分裂着迷，有丝分裂是细胞分裂的日常生物学过程：它是如何工作的，涉及哪些蛋白质和细胞机器，以及为什么它有时会出错并导致疾病。

大约十年前，科罗拉多州立大学生物化学和分子生物学系的教授与癌症研究人员建立了合作伙伴关系，他们试图了解与胶质母细胞瘤等癌症相关的生物学机制，这是一种罕见的脑肿瘤。事实证明，调节有丝分裂的蛋白质，称为动粒激酶——DeLuca 的最爱——可以在确定癌细胞是增殖还是死亡方面发挥重要作用。这一发现使德卢卡以有丝分裂为重点的基础研究成为癌症生物学家应用工作的完美补充。

DeLuca 和她现在长期从事癌症研究的合作者，Fred Hutchinson 癌症研究中心的 Patrick Paddison 开始在胶质母细胞瘤的病理学中研究一种称为 BubR1 的有丝分裂相关蛋白。他们观察到，当这种蛋白质从实验室培养的患者肿瘤细胞中耗尽时，癌细胞就无法存活。他们想知道为什么。

现在，他们发表在《美国国家科学院院刊》上，详细了解了为什么某些癌症，包括与胶质母细胞瘤相关的癌症，对 BubR1 蛋白的消耗敏感。他们的工作突出了这种或其他相关蛋白质被设计为靶向癌细胞但对正常细胞无害的生物药物的潜力。

过度活跃的 MAP 激酶途径

许多癌症(包括胶质母细胞瘤)的发生是因为称为丝裂原活化蛋白激酶途径的细胞信号传导过程变得过度活跃。这会导致动粒激酶蛋白过度活跃，从而削弱允许有丝分裂发生的附着。这些被削弱的附着物使癌细胞突然需要一种特定蛋白质——BubR1——的帮助才能继续分裂。健康细胞没有这个漏洞，可以安全地忽略 BubR1。

DeLuca 的最新研究表明，消耗这种蛋白质或该蛋白质生化途径中的任何参与者，对于任何与过度活跃的丝裂原活化蛋白激酶途径相关的癌症(包括胶质母细胞瘤)都是有希望的药物靶点。

“这就是为什么将基础研究与癌症和转化研究结合起来如此重要的原因，”德卢卡说。“如果你击中了一种蛋白质，它可能无法作为一种疗法。但如果你了解整个途径的生物学，那么你可以尝试击中许多不同的目标。”

患者肿瘤细胞、培养细胞的实验

前研究生 Jacob Herman 进行了大部分实验，其中涉及患者肿瘤细胞、人类培养细胞、实验室转化细胞和小鼠培养细胞的细胞生物学技术。该团队还使用了由 CSU 合作者和论文合著者 Erin Nishimura 开展的全基因组大数据技术，以帮助他们识别使癌细胞易受某些蛋白质抑制影响的细微变化。

“总而言之，这项工作扩展了我们对染色体分离和癌症生物学如何交叉的理解，并强调了探索不同细胞状态有丝分裂过程的必要性，”德卢卡说。

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