▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
淋巴系統是癌細胞擴散的一個重要途徑。和血液系統一樣，淋巴系統貫穿全身，淋巴管將淋巴結相互連接。癌細胞在其中遷移，與細胞表面接收到的信號有關。
信號傳遞在生物世界非常重要，個體之間需要傳遞信號，細胞之間同樣需要傳遞信號。在脊椎動物中，趨化因子是細胞常用的一類信號蛋白。40多種不同的趨化因子，每一種只和細胞表面特定的趨化因子受體結合。結合之後，細胞對信號做出特定的反應。
▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
淋巴系統是癌細胞擴散的一個重要途徑。和血液系統一樣，淋巴系統貫穿全身，淋巴管將淋巴結相互連接。癌細胞在其中遷移，與細胞表面接收到的信號有關。
信號傳遞在生物世界非常重要，個體之間需要傳遞信號，細胞之間同樣需要傳遞信號。在脊椎動物中，趨化因子是細胞常用的一類信號蛋白。40多種不同的趨化因子，每一種只和細胞表面特定的趨化因子受體結合。結合之後，細胞對信號做出特定的反應。
圖片來源：123RF
趨化因子受體-7（簡稱CCR7）就是一種控制細胞運動的受體。當它們與細胞外合適的信號蛋白結合後，觸發細胞內出現連鎖反應，使細胞朝著信號蛋白濃度最高的方向移動。細胞跟隨趨化因子，就像獵犬循著氣味追蹤一樣。
正常情況下，人體免疫系統中的淋巴細胞，會藉助CCR7，不斷流向淋巴結。但是狡猾的癌細胞可以利用CCR7滿足自己的擴張需求。信號蛋白引導它們離開原來的腫瘤，進入淋巴系統，在體內擴散，最終到其他組織中形成轉移瘤。
▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
淋巴系統是癌細胞擴散的一個重要途徑。和血液系統一樣，淋巴系統貫穿全身，淋巴管將淋巴結相互連接。癌細胞在其中遷移，與細胞表面接收到的信號有關。
信號傳遞在生物世界非常重要，個體之間需要傳遞信號，細胞之間同樣需要傳遞信號。在脊椎動物中，趨化因子是細胞常用的一類信號蛋白。40多種不同的趨化因子，每一種只和細胞表面特定的趨化因子受體結合。結合之後，細胞對信號做出特定的反應。
圖片來源：123RF
趨化因子受體-7（簡稱CCR7）就是一種控制細胞運動的受體。當它們與細胞外合適的信號蛋白結合後，觸發細胞內出現連鎖反應，使細胞朝著信號蛋白濃度最高的方向移動。細胞跟隨趨化因子，就像獵犬循著氣味追蹤一樣。
正常情況下，人體免疫系統中的淋巴細胞，會藉助CCR7，不斷流向淋巴結。但是狡猾的癌細胞可以利用CCR7滿足自己的擴張需求。信號蛋白引導它們離開原來的腫瘤，進入淋巴系統，在體內擴散，最終到其他組織中形成轉移瘤。
▲癌細胞利用細胞膜上的CCR7向淋巴結轉移（圖片來源：參考資料[1]）
正因為如此，PSI和羅氏的科學家們把CCR7作為干預癌細胞淋巴擴散的潛在靶點。“找到正確的分子，阻止信號蛋白與受體結合，不讓信號傳遞到癌細胞中。”共同一作Steffen Brünle博士說。
然而，目前為止，市場上靶向趨化因子受體的小分子藥物屈指可數，相關藥物的臨床試驗往往因為有效性、選擇性欠佳而失敗。為了突破這些障礙，科學家們想到了從分子結構中獲得洞見，首先對CCR7蛋白的3D結構做出解析。
“遇到的第一個困難是製造蛋白，製造出可以用X射線晶體學來檢測的蛋白。”共同負責人之一Jörg Standfuss博士介紹。為了加快研究進程，羅氏開發了一種新的蛋白質修飾技術模塊，利用“結晶伴侶”確定了人類CCR7蛋白的結構。
▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
淋巴系統是癌細胞擴散的一個重要途徑。和血液系統一樣，淋巴系統貫穿全身，淋巴管將淋巴結相互連接。癌細胞在其中遷移，與細胞表面接收到的信號有關。
信號傳遞在生物世界非常重要，個體之間需要傳遞信號，細胞之間同樣需要傳遞信號。在脊椎動物中，趨化因子是細胞常用的一類信號蛋白。40多種不同的趨化因子，每一種只和細胞表面特定的趨化因子受體結合。結合之後，細胞對信號做出特定的反應。
圖片來源：123RF
趨化因子受體-7（簡稱CCR7）就是一種控制細胞運動的受體。當它們與細胞外合適的信號蛋白結合後，觸發細胞內出現連鎖反應，使細胞朝著信號蛋白濃度最高的方向移動。細胞跟隨趨化因子，就像獵犬循著氣味追蹤一樣。
正常情況下，人體免疫系統中的淋巴細胞，會藉助CCR7，不斷流向淋巴結。但是狡猾的癌細胞可以利用CCR7滿足自己的擴張需求。信號蛋白引導它們離開原來的腫瘤，進入淋巴系統，在體內擴散，最終到其他組織中形成轉移瘤。
▲癌細胞利用細胞膜上的CCR7向淋巴結轉移（圖片來源：參考資料[1]）
正因為如此，PSI和羅氏的科學家們把CCR7作為干預癌細胞淋巴擴散的潛在靶點。“找到正確的分子，阻止信號蛋白與受體結合，不讓信號傳遞到癌細胞中。”共同一作Steffen Brünle博士說。
然而，目前為止，市場上靶向趨化因子受體的小分子藥物屈指可數，相關藥物的臨床試驗往往因為有效性、選擇性欠佳而失敗。為了突破這些障礙，科學家們想到了從分子結構中獲得洞見，首先對CCR7蛋白的3D結構做出解析。
“遇到的第一個困難是製造蛋白，製造出可以用X射線晶體學來檢測的蛋白。”共同負責人之一Jörg Standfuss博士介紹。為了加快研究進程，羅氏開發了一種新的蛋白質修飾技術模塊，利用“結晶伴侶”確定了人類CCR7蛋白的結構。
▲CCR7受體與胞內別構拮抗劑Cmp2105（圖片來源：參考資料[1]）
受體精確結構的信息為設計小分子藥物開闢了一條新途徑。研究團隊開始搜尋可以作為配體與CCR7胞內位點特異性結合的活性物質。從羅氏的230萬種化合物中，科學家們利用計算機模擬，先根據3D形狀相似性，篩選出近300種化合物；繼而通過測定熱穩定性，鑑定出5個化合物作為候選者，可以進一步開發潛在的抗癌藥物。
初步結果令人欣喜。“我們的實驗表明，人造分子在細胞內與受體結合，導致細胞遷徙的胞內連鎖反應因而無法開啟。” Brünle博士介紹。
▎學術經緯/報道
腫瘤並非癌症最可怕之處，真正致命的殺手鐗是癌細胞擴散。對於癌症患者來說，“轉移”這個詞帶來的絕望是最強烈的。
90%的癌症患者因惡性轉移而失去生命。為提高癌症患者的生存率，抑制癌細胞的轉移無疑有重要意義。這也正是許許多多科研工作者正在努力挑戰的難題。
瑞士保羅謝爾研究所（Paul Scherrer Institute）與總部位於瑞士的知名跨國藥企羅氏（Roche）合作開展的一項研究，為破解某些常見癌症的惡性轉移邁出重要一步。研究團隊聚焦癌細胞的淋巴轉移過程，首次破譯一種關鍵信號分子的結構，並在此基礎上篩選出以此為靶點的候選藥物分子。這項成果新近發表於頂尖學術期刊《細胞》。
淋巴系統是癌細胞擴散的一個重要途徑。和血液系統一樣，淋巴系統貫穿全身，淋巴管將淋巴結相互連接。癌細胞在其中遷移，與細胞表面接收到的信號有關。
信號傳遞在生物世界非常重要，個體之間需要傳遞信號，細胞之間同樣需要傳遞信號。在脊椎動物中，趨化因子是細胞常用的一類信號蛋白。40多種不同的趨化因子，每一種只和細胞表面特定的趨化因子受體結合。結合之後，細胞對信號做出特定的反應。
圖片來源：123RF
趨化因子受體-7（簡稱CCR7）就是一種控制細胞運動的受體。當它們與細胞外合適的信號蛋白結合後，觸發細胞內出現連鎖反應，使細胞朝著信號蛋白濃度最高的方向移動。細胞跟隨趨化因子，就像獵犬循著氣味追蹤一樣。
正常情況下，人體免疫系統中的淋巴細胞，會藉助CCR7，不斷流向淋巴結。但是狡猾的癌細胞可以利用CCR7滿足自己的擴張需求。信號蛋白引導它們離開原來的腫瘤，進入淋巴系統，在體內擴散，最終到其他組織中形成轉移瘤。
▲癌細胞利用細胞膜上的CCR7向淋巴結轉移（圖片來源：參考資料[1]）
正因為如此，PSI和羅氏的科學家們把CCR7作為干預癌細胞淋巴擴散的潛在靶點。“找到正確的分子，阻止信號蛋白與受體結合，不讓信號傳遞到癌細胞中。”共同一作Steffen Brünle博士說。
然而，目前為止，市場上靶向趨化因子受體的小分子藥物屈指可數，相關藥物的臨床試驗往往因為有效性、選擇性欠佳而失敗。為了突破這些障礙，科學家們想到了從分子結構中獲得洞見，首先對CCR7蛋白的3D結構做出解析。
“遇到的第一個困難是製造蛋白，製造出可以用X射線晶體學來檢測的蛋白。”共同負責人之一Jörg Standfuss博士介紹。為了加快研究進程，羅氏開發了一種新的蛋白質修飾技術模塊，利用“結晶伴侶”確定了人類CCR7蛋白的結構。
▲CCR7受體與胞內別構拮抗劑Cmp2105（圖片來源：參考資料[1]）
受體精確結構的信息為設計小分子藥物開闢了一條新途徑。研究團隊開始搜尋可以作為配體與CCR7胞內位點特異性結合的活性物質。從羅氏的230萬種化合物中，科學家們利用計算機模擬，先根據3D形狀相似性，篩選出近300種化合物；繼而通過測定熱穩定性，鑑定出5個化合物作為候選者，可以進一步開發潛在的抗癌藥物。
初步結果令人欣喜。“我們的實驗表明，人造分子在細胞內與受體結合，導致細胞遷徙的胞內連鎖反應因而無法開啟。” Brünle博士介紹。
▲與CCR7變構口袋特異性結合的5種小分子配體（圖片來源：參考資料[1]）
讓研究人員驚訝的是，篩選結果中的一種活性分子Navarixin已經作為潛在的抗轉移藥物進入2期臨床試驗，用於結直腸癌和其他一些侵襲性癌症。過去人們以為它是與另一種受體結合，抑制癌細胞的其他功能。這一結果則表明，這是一種多靶點拮抗劑，很有可能在單靶點療法有耐藥性時帶來幫助。
我們期待科學家們後續研究一切順利，早日帶來阻擋癌細胞惡性轉移的新藥，讓更多患者從此無懼癌症的殺手鐗。
參考資料：
[1] K. Jaeger et al., (2019) Structural basis for allosteric ligand recognition in the human CC chemokine receptor 7. Cell. DOI: 10.1016/j.cell.2019.07.028
[2] Preventing tumour metastasis. Retrieved Aug. 25, 2019, from https://www.psi.ch/en/media/our-research/preventing-tumour-metastasis
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