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基于维生素D3,如何开发具有前景的抗癌分子?

时间:2022-07-08 16:16:31 来源:

文/洞察新科技

维生素 D (VD)是维持生命所必需的一种脂溶性维生素,属类固醇衍生物,又称“抗佝偻病维生素”或“阳光维生素”,主要生理功能是维持钙磷平衡,调节骨代谢以及调节细胞生长分化、免疫功能。不仅如此,维生素D在对抗癌症方面也发挥着不可替代的重要作用。

通过研究表明,维生素D诱导肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖。如骨髓细胞白血病患者的新鲜细胞经1,25-二羟维生素D3处理后,白细胞的增殖作用被抑制并使之诱导分化,不仅骨髓细胞白血病,1,25-二羟维生素D3对其他肿瘤细胞也有明显的抗增殖和诱导分化作用。

此外,1,25-二羟维生素D3还能加速巨噬细胞释放肿瘤坏死因子,而后者具有广泛的抗肿瘤效应。同时维生素D具有免疫调节作用,是一种良好的选择性免疫调节剂,提高免疫力,抵抗肿瘤细胞的侵袭。现在,来自金泽大学的研究人员则基于维生素D3发现一种具有前景的抗癌分子。

实际上,过去,维生素D3被认为具有抗癌作用,因为维生素D3的低水平和伴随的一种叫做CYP24的酶的过度生产与癌症患者的不良预后有关。限制或抑制CYP24活性的分子,以及模仿维生素D3作用的分子,则被研究为治疗癌症的可能抗增殖药物。然而,迄今为止开发的许多抑制剂和D3类似物都没有足够的临床反应,而且还有不理想的副作用。

现在,研究人员发现了一种源自DNA的化学物质,它能与CYP24结合并抑制其作用,同时还显示出有希望的抗增殖活性。此外,该研究小组还对起作用的基本分子机制进行了广泛的研究。

研究人员测试了大量的DNA适配体,它们是具有专门三维结构的单链DNA片段,可以与某些目标分子结合,并在结合后产生功能效应。他们寻找能与CYP24结合的DNA诱导体,而不是与负责维生素D3合成的类似酶CYP271B结合。

通过进一步的研究,研究人员得到了一个分子对接方案,并通过比较维生素D3和CYP24与Apt-7的混合物的行为,在实验中对其进行了检查。模拟和实验表明,Apt-7导致了对CYP24活性的抑制,发生的情况是适配体可能干扰了该酶的活性部位。

最终,研究小组通过将分子引入癌细胞来研究Apt-7在细胞水平的影响。他们观察到一种已知过度表达CYP24酶的癌细胞系有明显的CYP24抑制作用,从而显示出抗增殖的活性。这意味着,在未来,基于DNA诱导剂的分子可能是一种有前景的抗癌治疗的主要候选物,这将为癌症治疗带来一种新的可能。

原文标题:基于维生素D3,如何开发具有前景的抗癌分子?


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