许多类型的人类癌症表现出激酶和磷酸酶平衡的变化。抑制激酶活性的药物已在临床上作为癌症治疗方法取得了成功,但磷酸酶仍然是一个很大程度上未充分开发的靶标类别,这主要是由于缺乏对它们如何引起疾病的了解。
普渡大学张忠银团队发现了一种新型“磷酸酶级联”,它在胰腺癌、肝癌、肾癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、脑癌和其他类型的癌症中发挥着关键作用。他们今天发表在《美国国家科学院院刊》上的研究结果表明,“促癌”磷酸酶 PRL2 通过下调 PTEN(一种在人类癌症中经常丢失的肿瘤抑制磷酸酶)发挥作用。
“这表明 PRL2 可能是一个癌症药物靶标,”药物化学杰出教授、Robert C. 和 Charlotte P. Anderson 药理学主席兼普渡大学药物发现研究所所长张说。“我们或许能够抑制 PRL2 磷酸酶并恢复 PTEN 水平来抑制肿瘤形成,而不是针对 PI3K-AKT 通路中的激酶(由于靶向和脱靶副作用,其功效有限)。并可能影响多种癌症。”
激酶将磷酸基团附着在蛋白质上,而磷酸酶则将其去除,两者都有可能改变蛋白质,从而使细胞癌变。张的团队表明,PRL2 可以去除 PTEN 中酪氨酸 336 的磷酸盐。当这种情况发生时,PTEN 就会被泛素化,或者基本上被标记为降解,从而降低其水平和对抗癌症进展的能力。
科学家们发现,高 PRL2 表达与低 PTEN 水平相关,并降低了几种人类恶性肿瘤患者的总体生存率。当从易患癌症、PTEN 缺陷的小鼠模型中删除 PRL2 后,PTEN 水平恢复正常,癌症进展停止。
普渡大学癌症研究中心成员张说:“这揭示了 PRL2 如何导致癌症,并验证了它作为 PTEN 恢复疗法的靶点。”“它还显示出不仅可以将激酶作为抑制肿瘤发生的一种方法,而且还可以将磷酸酶作为抑制肿瘤发生的一种方法。”
张的实验室早些时候发现了一种有前景的 PRL2 抑制方法。PRL2 作为三聚体起作用,并且分子 Cmdp-43 已被证明可以破坏 PRL2 聚集的能力。张正在继续开发该药物。