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專家觀點/異構酉每Pin1 抗癌藥新標靶
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■魏碩
抗癌標靶藥物蔚為新藥開發潮流,現在許多成功應用在醫療上的藥物大多為十年前所研發,期間出現一定程度空窗期,主要是癌症致病原因的探索遭遇了瓶頸,在藥物成分篩選上也面臨困難。
近年這個領域有了突破,生醫界發現控制蛋白質有絲分裂機制的異構酉每Pin1,這是一種控制蛋白質正常摺疊的基因,但若過度表現卻可能致癌,換言之,科學家可透過這個其機制發現抗癌藥物的機會大增,可視為開發新一代抗癌標靶藥物的新途徑。
根據統計,2009年以後僅美國抗癌標靶藥物市場就正式超過100億美元,九成以上被少數特定藥物占據,甚至單項藥物可占到總體市場四分之一規模,幾乎是贏者全拿的局面;不過,這些上市藥物多數是十幾年前所篩選出來,近十年間上市的標靶新藥數量明顯減少,這也突顯出正確標靶難覓的困境。
找到特定的致癌基因,就能發現治療癌症的關鍵。我領導的研發團隊已確認抗癌極具潛力的新標靶,針對的標靶即「異構酶Pin1」。構成蛋白質的胺基酸結構具有摺疊(folding)現象,好比是一坨線纏繞在一起,一旦纏繞的過程不完美,該摺而未摺時,就會讓細胞產生變異,最壞情況,即演變成癌症,而異構酶 Pin1的功能就在於維持胺基酸結構的恆定性。
控制異構酶Pin1的基因過度表達與癌症形成密切相關。根據現有研究結果,包括肺癌、攝護腺癌、皮膚癌、卵巢癌等,高達六成的癌症都與Pin1的致癌基因有關;據此,Pin1就成為深具潛力的新一代「標靶」,只要能夠篩選到適合藥物抑制異構酉每Pin1致癌基因的過度表達,就可有效抑制癌細胞,為新藥開發提供全新的研究途徑。
以異構酶Pin1為標靶,和我一起合作的研究團隊現階段已篩選出可抑制異構酶Pin1致癌基因過度表達的七種前導藥物,經動物實驗後,發現可有效使腫瘤縮小,後續將進一步藉由生物標記技術,釐清相關基因缺陷和各類型癌症的對應關係,以及驗證前導藥物對不同癌症的效果,以利進入首期人體試驗階段。
除找到對的標靶外,如何快速有效地篩選先導藥物,也是加速新藥開發時程的關鍵因素;我所在實驗室現目前一周內可針對40萬種藥物進行篩選,主要運用的 KNOW HOW好比用餌釣魚,將誘餌打進異構酶Pin1,過程中異構酶Pin1若把誘餌吐出,就可經由特定監測方式確認候選藥物可與其結合,藉以發現先導藥物,再加上醫工機械手臂應用,大幅提高藥物篩選的速度。
我也發現部分老藥經過改良,也具備抑制異構酶Pin1致癌基因過度表達的效果,具備新適應症的開發潛力,就如原以治療血癌為主的ATRA,由於原先設計的機制不同,藥效有限,但經由改變分子咬合結構,則可產生新的抗癌機制,該項研究業已發表在美國《自然》期刊。
以異構酉每Pin1為標靶的藥物篩檢平台,促使抗癌新藥開發時程更快速,也可加速老藥新用的研發時程。更難能可貴的是,異構酉每Pin1不但在癌症的發展和增長扮演中央調節的關鍵功能,在其他一些疾病領域,包括中樞神經系統和自身免疫性疾病,透過抑制或激活異構酉每,也被證實可減緩疾病進程及改善患者癒後情況,為該平台在抗癌外,增添更多元的可能性。
(本文由美國Pinteon生技首席科學家魏碩口述,記者高行整理)
出處
經濟日報/高行整理