UNIST与IBS研究团队找到克服胶质母细胞瘤抗癌药耐药性的线索
分析427种细胞系全基因组,发现靶向基因
还揭示与衰老和抗癌药耐药相关的特定酶作用
UNIST与基础科学研究院(IBS)研究团队找到了有望削弱胶质母细胞瘤抗癌药耐药性的线索。
胶质母细胞瘤是一种恶性脑肿瘤,每10名患者中有9人在5年内死亡。目前能够直接攻击这种胶质母细胞瘤的抗癌药物只有替莫唑胺(TMZ)一种。
UNIST(校长 Park Jongrae)医科学院 Anton Gartner 特聘教授团队与生物医学工程系 Lee Semin 教授团队、IBS基因组恒常性研究团联合研究,提出了研究结果:APE1等是有望克服胶质母细胞瘤抗癌药耐药性的靶向基因。预计若将抑制这些靶向基因所编码蛋白质的药物与TMZ联合使用,有望提高治疗效果。
UNIST与IBS联合研究团队。前排从左起为UNIST特聘教授 Anton Gartner、UNIST研究员 Hwang Taeju、IBS研究委员 Dmitry Ivanov。UNIST提供
View original image包括TMZ在内的细胞毒性抗癌药物,是通过诱导细胞DNA损伤发挥作用的,但癌细胞会通过自我修复DNA损伤等方式进行应对,从而使抗癌治疗变得困难。
为弄清这种DNA修复通路与细胞对TMZ耐药性之间的相关性,研究团队构建了至少有一个参与19种DNA损伤修复通路的47个蛋白质基因被失活的细胞系,并分析了这些细胞系对TMZ的敏感性。
实验结果显示,如果抑制细胞中APE1蛋白质的表达,即便是缺失MMR基因、对TMZ具有耐药性的细胞,其对抗癌药的敏感性也得到改善。MMR基因缺失是导致TMZ耐药的原因之一。
相反,抑制MPG蛋白质表达并不会影响抗癌药敏感性。APE1蛋白质和MPG蛋白质都参与BER修复通路,但却表现出相反的效果。
研究团队分析认为,即使抑制MPG蛋白质表达,抗癌药耐药性仍未改善,是因为细胞启用了名为TLS的替代修复通路。团队解释称,参与TLS通路的蛋白质基因也可能成为抑制抗癌药耐药性的靶点,今后将围绕这一部分开展进一步研究。
此次研究还新揭示了抗癌药耐药性与衰老之间的关系。研究发现,已知会因衰老而积累的DNA突变模式,与细胞在应对TMZ过程中积累的DNA突变模式相似。这一点表明,作为TLS聚合酶之一的TLS聚合酶ζ,可能是导致衰老细胞和TMZ耐药细胞中突变不断积累的原因。
联合研究团队表示:“本研究为以DNA修复过程中的脆弱环节为靶点的抗癌及抗衰老等精准医学研究,提供了重要线索,具有重要意义。”
本研究由IBS基因组恒常性研究团研究委员 Dmitry Ivanov 担任共同通讯作者,UNIST生物医学工程系研究员 Hwang Taeju 担任第一作者。
研究结果已于12月5日发表在国际学术期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research)上,研究工作得到了韩国研究财团和基础科学研究院等机构的资助。
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