癌细胞通过不同寻常的代谢途径获取维持不断增殖所必需的分子材料和能量,许多有望治愈癌症的药物就是在利用它的这种“饥饿”特性。近日,在加州圣地亚哥市举行的美国癌症研究协会年会上,一种基于基因的药物早期研究结果被公布于众——该药物有望成功治愈癌症。
德国维尔茨堡大学癌症研究者Almut Schulze说:“癌症治疗迎来了一个转折点。”
某种意义上说,这一新发现把癌症研究带回了原点。在20世纪绝大部分时间里,癌症被认为是一种代谢疾病——这种观点最早产生于20世纪20年代。当时,德国生物化学家Otto Warburg证明癌细胞对葡萄糖有巨大的“胃口”。葡萄糖的分解能产生能量,这种能量能被细胞中的线粒体利用,生成三磷酸腺苷(ATP),还能生成诸如氨基酸、脂类以及其他复合物,这些都是形成新细胞所必需的成分。
这种现象被称为“瓦氏效应”,研究者很快据此开发出通过追踪被癌细胞占据的放射性标记物葡萄糖分子对肿瘤成像的技术。芝加哥市伊利诺伊大学癌症生物学家Nissim Hay认为“瓦氏效应”的发现为新疗法的问世打开了一扇大门。Hay说:“既然我们能够有选择性地探测癌细胞,为何不能选择性地‘瞄准’它们?”
20世纪70年代,研究者发现了染色体异常和由癌症导致的突变现象,此后,关注癌症的重点从原本的基因问题转移到其他方面。癌症奇异的新陈代谢被认为是一种后果而不是原因,大批研究者退出了癌症的基因研究。但数十年后,科学家最终意识到突变改变了少部分关键的代谢系统,癌症借此获得能量,而这种代谢途径为药物治疗癌症提供了可能。麻省理工学院癌症研究者Matthew Vander Heiden说:“这一发现预示着一个新黎明的来临。”
本次会议宣布的临床工作源自Agios制药公司研究者于2009年发现的两大目标——IDH1和IDH2。研究小组报告了以上两种基因的突变影响,而这两种基因已经被确认与白血病和脑癌有关。
IDH1和IDH2能将酶编码,使其以一种被称为三羧酸循环的代谢方式产生能量。Agios制药公司研究小组发现,这种突变将导致一种被称为2-羟基戊二酸的致癌复合物以极快的速度形成。这种复合物能使癌细胞始终保持在不成熟的阶段,从而不断增殖,而在健康的细胞中该复合物的生产速率很低。