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圣地亚哥超级计算机中心(SDSC)和加州大学穆尔斯癌症中心的研究人员首次报道了癌症发展的分子机制,这是由表皮生长因子受体(EGFR)的基因中著名的“抗性”突变引发的。
虽然很早之前就得知了这些突变,但是为什么它们引发了癌症或产生了药物抗性,还不是很清楚。
这项名为“非小细胞肺癌中表皮生长因子受体(EGFR)外显子19和20的突变体药物特异敏感性的分子决定因素”的研究发表于Oncotarget,该研究证实,通过计算机模拟肺癌中的EGFR突变,它们的作用机制得到了阐释,继而,用于患者治疗的药物的选择也得到了优化。
基于该蛋白的结构分析,科学家们证实,EGFR基因中的特异性突变增强了EGFR的两个二聚体亚基之间的静电相互作用,从而将它锁定在“活跃”状态,最终导致癌症的发生。该发现暗示,使用传统的小分子抑制药物进行EGFR相关的肺癌治疗不会成功,而使用干扰EGFR二聚体化的抗体则会有效。
“突变是氨基酸被置换成另一种,或一组相邻的氨基酸被置换成另一组,”研究的带头人Igor F. Tsigelny说。“基因突变后,由于蛋白具有一定的适应性,因而在多数情况下,蛋白还保持了某些功能,同时也会发生一些重大的变化。例如,蛋白永远处于活化状态,从而导致细胞的过度生长并最终引发癌症。”
Tsigelny补充道:“临床治疗并不考虑基因中的特定突变,它们对某一特定基因中的所有突变‘一视同仁’,并仅基于患者过去的治疗情况。”
这项研究之所以重要,还有一个原因是,它解释了为什么EGFR中的一些新突变导致了抗药性的产生和患者的死亡。
现成的疗法
目前正在开发治疗抗性突变的新药,然而这些药物对该文章中研究的这些特定突变并不适用。研究显示,一种现存的药物(靶向EGFR的抗体)能用于上述突变的治疗。
计算机模拟预测与临床结果一致。在接受了EGFR抗体cetuximab治疗之后,两名含特定抗性突变的患者的病情有了部分缓解,计算机结构模拟也预测到了这一点。
“这些研究证实了可以通过计算机模拟为患者选择治疗方法,”该研究的主要作者Razelle Kurzrock说。“还需针对更多的患者进行进一步的研究。”