揭示调控白血病抗癌药反应的分子机制:“攻克耐药找到线索”

研究团队揭示了靶向抗癌药物杀死癌细胞的原理。外界期待,若利用这一原理,可望提高治疗靶向抗癌药耐药患者的效果。


KAIST表示,由生命科学系教授 Lim Junghoon、议政府乙支大学医院血液癌中心教授 Kim Donguk、蔚山科学技术院(UNIST)教授 Kim Hongtae 参与的联合研究团队,已阐明一种调节慢性粒细胞白血病抗癌药物反应的新型分子机制,并于23日对外公布。


(自左起)议政府乙支大学医院血液癌中心 Kim Donguk 教授、UNIST Kim Hongtae 教授、KAIST Lim Junghoon 教授、KAIST Park Jumin 博士。KAIST

(自左起)议政府乙支大学医院血液癌中心 Kim Donguk 教授、UNIST Kim Hongtae 教授、KAIST Lim Junghoon 教授、KAIST Park Jumin 博士。KAIST

View original image

慢性粒细胞白血病是由于造血干细胞的基因异常,产生异常蛋白“BCR::ABL1”而发生的疾病。“BCR::ABL1”向细胞发出生长信号,被认为是癌细胞持续增殖的主要原因。


靶向抗癌药物作为抑制该蛋白的标准治疗手段被广泛应用。但部分患者由于药物耐受或治疗反应较低,导致利用靶向抗癌药物的治疗存在局限。


围绕这一问题,联合研究团队关注抗癌药对细胞内蛋白质生成过程的影响,并证实在抗癌药投入后,负责合成蛋白质的核糖体(Ribosome)运行被打乱、相互碰撞,从而出现“核糖体碰撞”现象。在这一过程中,细胞内部产生强烈应激反应,最终导致癌细胞自我毁灭。


“ZAK”蛋白被锁定为感知核糖体碰撞的核心传感器。尤其是,联合研究团队发现,ZAK蛋白在平时与AKT信号(调节细胞生存、生长、增殖、代谢及迁移的信号传导通路)结合,发挥帮助癌细胞生长的“助推者”作用;但一旦启动靶向抗癌药治疗,它又会转而监测核糖体碰撞,摇身一变成为引导癌细胞走向死亡的“监视者”。


这是全球首个证实ZAK蛋白在癌症发生进展和治疗过程中发挥截然相反作用的研究案例。


AI 生成图像。KAIST 供图

AI 生成图像。KAIST 供图

View original image

联合研究团队还通过分析来源于白血病患者的癌细胞,对上述机制进行了验证。结果显示,若使用能增加核糖体碰撞的药物,抗癌效果会得到提升;相反,当ZAK功能下降时,抗癌药的反应性会降低。


基于此,联合研究团队认为,ZAK功能减弱或核糖体应激反应不足,可能在靶向抗癌药治疗中诱发耐药。换言之,可依据患者个体的ZAK活化状态预测治疗反应,并据此设计个体化的联合用药策略。


本次研究的意义在于,首次强调了在慢性粒细胞白血病治疗中,核糖体应激信号通路的重要性。联合研究团队预计,今后有望借此提高靶向抗癌药的疗效,并推动新型联合治疗策略的开发。


尤其是,对于因药物耐受而治疗困难的患者,本研究有望为其提供新的治疗可能性。


Lim教授表示:“本研究展示了细胞如何感知异常的蛋白质合成,并将其转化为死亡信号,这一过程对于治疗究竟有多么重要。”



此外,本次研究由KAIST博士 Park Jumin 作为第一作者参与。研究结果已于上月30日在线发表在血液学领域学术期刊《Leukemia》上。