克利夫兰诊所的研究人员发现了卡波西肉瘤相关疱疹病毒 (KSHV)(也称为人类疱疹病毒 8 (HHV8))诱发癌症的关键机制。该研究指出了 KSHV 相关癌症的有效新治疗选择,包括卡波西肉瘤、原发性渗出性淋巴瘤和 HHV8 相关的多中心 Castleman 病。
我们的研究结果具有重大意义:全球 10% 至 20% 的癌症是由病毒引起的,而且随着新发现的出现,这一数字还在不断增加。用标准癌症疗法治疗病毒诱发的癌症可以帮助缩小已经存在的肿瘤,但它并不能解决病毒的根本问题。了解病原体如何将健康细胞转化为癌细胞可以揭示可利用的漏洞,并使我们能够制造和重新利用现有的药物,以有效治疗与病毒相关的恶性肿瘤。”
赵军,博士,克利夫兰诊所佛罗里达研究与创新中心
由赵博士领导的《自然通讯》研究表明,KSHV 操纵两种名为 CDK6 和 CAD 的人类酶来重塑人类细胞产生新核苷酸(DNA 和 RNA 的组成部分)和处理葡萄糖的方式。受感染细胞生长方式和 KSHV 持续存在方式的变化使细胞形成肿瘤的风险大大增加,并在引发癌症中发挥着至关重要的作用。
研究小组表明,该病毒激活了驱动细胞代谢和增殖的特定途径。在临床前模型中,用 FDA 批准的现有乳腺癌药物抑制这一过程可以减少 KSHV 复制,阻止淋巴瘤进展并缩小现有肿瘤。
与其他疱疹病毒一样,KSHV 最初通常没有症状,初次感染后仍残留在体内。病毒处于休眠状态,受到免疫系统的抑制。然而,当免疫力减弱时,KSHV 可能会重新激活——例如老年人、艾滋病毒/艾滋病患者和移植接受者。在这些高危人群中,现在活跃的病毒可能引发侵袭性癌症。
KSHV 诱发的癌症起效快、侵袭性强且难以治疗。据估计,北美和北欧有 10% 的人患有 KSHV,但这种情况遍及全球。据估计,北非部分地区超过 50% 的人感染了该病毒。专家估计这些比率更高,因为 KSHV 经常因缺乏症状而未被诊断出来。这些发现的影响超越了 KSHV;研究人员可以将有关 KSHV 的知识应用于其他可能使用相同过程导致癌症的癌症相关病毒。
为了了解细胞的代谢过程以揭示病毒的弱点,赵博士与佛罗里达研究与创新中心的科学主任 Michaela Gack 博士合作。
快速复制的癌细胞重新编程新陈代谢以促进生长。与此同时,大多数病毒无法自行产生能量或必需的分子,因此它们依赖人体细胞来完成这些工作。研究小组发现,病毒接管了宿主蛋白CDK6和CAD,导致受感染的细胞产生额外的代谢物,从而使病毒更快地复制,并使细胞不受控制地增殖。
研究小组使用 CDK6 阻断药物 Palbociclib(FDA 批准的乳腺癌药物)以及针对 CAD 的化合物治疗临床前模型。他们发现肿瘤大小显着减小,癌症存活率提高:大多数肿瘤在大约一个月的治疗后几乎消失,其余肿瘤缩小了 80% 左右。选定的淋巴瘤细胞系的存活率提高至 100%。
赵博士和他的团队正在努力更好地了解 KSHV、CDK6/CAD 通路和癌症形成之间的联系。利用他们获得的知识,他们计划实施和完善他们的实验药物组合以进行临床试验。
“细胞代谢可能会被病毒和癌症劫持,从而导致发病机制,”赵博士说。“通过研究这些代谢重连机制,我们的目标是找到致癌病毒和非病毒癌症的致命弱点。我很高兴看到这项工作的未来。”