《Nature》子刊:美研究揭LSD1非酵素功能 助癌症蛋白質降解新療法開發

撰文編輯 熊佳駒
日期2023-09-04
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《Nature》子刊:美研究揭LSD1非酵素功能 助癌症蛋白質降解新療法開發 (圖/Nature Cancer Institute提供)
近日(8月22日),美國凱斯西儲大學的一篇研究發現去甲基酶LSD1 (lysine-specific histone demethylase 1A)在細胞生長的特殊性,除了具備去甲基的酵素活性外,LSD1還能透過不依賴酵素活性的方式調控基因表現和細胞生長,進而導致癌症或心臟疾病的發展。該研究已發表在《Nature Communications》。
 
LSD1是最早被發現的一種組蛋白去甲基酶(histone demethylase),藉由對組蛋白的去甲基化控制基因活性,是影響胚胎發育和調控基因表現的重要蛋白質。學者們在近年也發現,LSD1基因過度表現導致身體生產過多的LSD1蛋白,這很可能是引發癌症或心臟疾病的因子之一。
 
目前部分研究著手於抑制LSD1的酵素活性,藉此減緩癌症生長,但這又會導致LSD1的過度表現。凱斯西儲大學生物化學系助理教授Kaixiang Cao認為LSD1除了去甲基酵素活性很可能尚有其他功用。如果這個假想是對的,那麼透過剔除或降解體內的LSD1或許就能有效減緩癌症生長。
 
Cao和他的團隊以胚胎幹細胞(ESC)作為模型來研究LSD1調節細胞分化的機制。他們利用突變LSD1使其失去去甲基酶的活性、以及剔除ESC裡的LSD1基因,來分析LSD1的酵素和非酵素功能。令他們驚訝的是,LSD1竟是以不依賴去甲基酶為主的方式來調節基因表現和細胞分化。
 
Cao表示,阻斷LSD1的去甲基酶活性只有在15%的情況能有效抑制胚胎幹細胞生長;而透過直接剔除LSD1的方式則能夠提升到80%。若能開發出LSD1的降解劑,即便無法完全治癒癌症,也能達到讓患者不需承受過多治療的程度。
 
Cao也說,這次的研究為學界提供了理論基礎,這將是治療癌症更有效的方法。他們將開始在癌組織中測試剔除或降解LSD1的抑制效果,之後往動物模型和人體試驗發展。藉由降解劑完全破壞蛋白質的技術已經存在,往後他們也會致力於將這項技術應用在LSD1蛋白質上。
 
參考資料: https://bioengineer.org/a-new-approach-to-stop-cancer-growth/
 
(編譯/熊佳駒)