寻找导致抗癌药物的突变

UT西南大学的科学家领导的一项新研究表明，利用病毒故意变异产生癌症驱动蛋白的基因，可以揭示出不可避免的对针对他们的抗癌药物的耐药性。这些发现发表在《癌症研究》网络版上，可以帮助出国看病研究人员开发出能规避耐药性、验证新药靶点或更好地了解药物与其靶蛋白之间相互作用的药物。

出国看病研究负责人、尤金·麦克德莫特人类生长与发展中心药理学副教授拉尔夫·基特勒博士说："我们相信，这种方法将是对抗癌症治疗耐药性的非常有用的工具，在药物开发的所有其他领域具有潜力。基特勒博士与约翰·明娜博士、内科和药理学教授、哈蒙治疗肿瘤研究中心主任和西蒙斯癌症中心成员共同领导了这项研究。

靶向疗法代表了多种肿瘤类型癌症治疗的重大进展，包括专门改变肿瘤生长和扩散的肿瘤蛋白功能的药物。它们通常是毒性低的口服剂，提供症状缓解和延长生存期。然而，Kittler博士解释说，这些药物有一个明显的缺点：随着肿瘤变得耐药，它们会随着时间的流变而失去效力，因为导致靶向肿瘤蛋白的基因不可避免地发生变异，产生不再结合药物的蛋白质。例如，非小细胞肺癌患者通常使用药物治疗，这种药物抑制一种称为表皮生长因子受体（EGFR）的蛋白质，提供极大的临床益处：不幸的是，这些肿瘤大多在大约一年内对治疗产生抗药性。

这种反应导致第二代、第三代甚至第四代版本的EGFR靶向药物，试图克服这种耐药性。

Kittler博士解释说，虽然存在预测癌症靶基因中将形成突变的方法，这是开发能够攻击由此产生的突变蛋白的药物的重要一步——但这些方法繁琐、昂贵、耗时，或者只能预测一种称为点突变的有限类型的突变。

为了寻找更好的方法来预测治疗耐药性，出国看病研究人员开发了一种他们称之为LentiMutate的技术。这种方法依赖于一类称为扁豆病毒的病毒来引起突变。与人类细胞和许多其他病毒相比，扁豆病毒在感染目标细胞以最终产生蛋白质的同时，将RNA转化为DNA：然而，这个过程本质上是容易出错的，在由此产生的DNA中产生突变错误。

Kittler博士和他的同事利用一种扁豆病毒来制造出一种更容易出错的扁豆病毒，利用载体在人体细胞中插入EGFRRNA，使细胞产生这种蛋白质的突变版本。然后，他们给细胞配上EGFR常用的抑制剂，称为格菲替尼，以寻找抗药性细胞。通过对抗药性细胞中引入的单一基因进行测序，出国看病研究人员能够识别出几个突变，这些突变使EGFR对第一代抗EGFR药物gefitinib产生抗药性，包括人类患者先前发现的基因。

进一步的实验表明，LentiMutate能够识别出对第四代抗EGFR药物奥西默蒂尼具有抗药性的突变，而后者现在是EGFR突变非小细胞肺癌的护理标准。该方法还确定了导致对Imatinib产生耐药性的突变，这是一种针对BKR-ABL1蛋白的药物，该蛋白驱动慢性骨髓性白血病，AMG 510是一种针对KRAS蛋白特定突变形式的药物，这种蛋白质驱动非小细胞肺癌。

Kittler博士指出，通过LentiMutate识别这些突变可以大大加快开发新药的过程，这种药物可以结合耐药突变蛋白，因此需要数周而不是数年的时间。LentiMutate也可以以不同的方式用于药物开发：确认新药作用于靶蛋白而不是不同蛋白，帮助出国看病研究人员更好地了解药物如何与目标相互作用，或开发针对癌症以外的各种其他疾病的新型药物。

"通过对患者的肿瘤进行测序来识别特定的蛋白质以进行治疗的精确药物已经彻底改变了癌症治疗。然而，我们需要治愈患者，而不仅仅是从这种靶向治疗中受益10至15个月，"Minna博士说。"为此，我们需要处理耐药性突变，包括开发新药，LentiMutate 为我们提供了研究军械库中的重要新工具，以帮助解决这一紧迫问题。

其他为这项研究做出贡献的UTSW出国看病研究人员包括保罗·耶纳拉尔、拉胡尔·科利帕拉、金伯利·阿维拉、迈克尔·佩顿、刘燕和肯尼思·韦斯特弗。

伦蒂穆泰特的专利申请将耶纳拉尔、明娜博士和基特勒博士列为发明人。Minna博士从国家癌症研究所和UT西南学院获得细胞系的许可版税。