癌细胞“免死金牌”被破译美国科研人员揭示端粒酶关键部位三维结构

据中国医药报转 美国研究人员破译了一种酶的活性区结构，而这种酶掌管几乎所有人体肿瘤细胞的“生杀大权”，且控制细胞衰老的过程。这种酶名为“端粒酶”，破译它活性区结构的研究已持续１０余年。这项由美国费城威斯塔研究所“威斯塔基因表达和调控项目”助理教授伊曼纽尔·斯戈达拉克斯博士主持的最新研究成果，８月３１日由英国《自然》杂志网络版发布。该研究有望催生更有效的抗癌药品和抗衰老疗法。

缘何能“免死”？

人体中的端粒酶负责向染色体末端即“端粒”重复添加脱氧核糖核酸（ＤＮＡ）短序列，以防细胞在分裂过程中损失遗传信息。

端粒酶处于休眠状态时，细胞每分裂一次，端粒就短一些，最终失去类似于鞋带末端的固定作用，致使基因不稳定、细胞死亡。在胚胎干细胞等频繁分裂的细胞内，端粒酶处于活跃状态。在正常成年人的几乎所有细胞中，端粒酶则为休眠状态。

不过，癌细胞通常能获得重新激活端粒酶的能力。“睡醒”后的端粒酶允许癌细胞无限复制，继而出现癌症的典型特征，即癌细胞不灭。端粒酶与９０％的人体肿瘤相关。如果癌细胞中的端粒酶再度“休眠”，恶性肿瘤就会停止生长。

形如面包圈

斯戈达拉克斯小组利用Ｘ射线晶体结构分析法，成功解析出端粒酶活性区的立体结构。活性区名为端粒酶逆转录酶蛋白（ＴＥＲＴ），是端粒酶中具有催化功能的“零件”。

研究人员发现端粒酶活性区的外形像一个面包圈，且在掌握活性区结构后创建端粒酶功能模型。

“这令人激动至极。”斯戈达拉克斯说，“我们第一次确定端粒酶如何在染色体末端集结，以开始复制端粒。”

斯戈达拉克斯２００６年进入威斯塔研究所，有意在分子层面了解端粒酶等物质的结构，希望把所获信息用于治疗人体疾病。他说，“由于在癌症和衰老方面扮演着重要角色，端粒酶显然成为我的研究对象之一。”

然而，研究过程并非一帆风顺。斯戈达拉克斯等人一度为寻找原料发愁，最终在一种甲壳虫身上发现可产生稳定、足量端粒酶的基因。

抗癌万灵药？

“就化学疗法而言，端粒酶是一个理想目标。”斯戈达拉克斯说，“因为它在几乎所有人体肿瘤中处于活跃状态，在多数正常细胞中却没有活性。”

他认定，“这意味着一种使端粒酶失去活性的药物或许可用于对抗所有的癌症，且几乎没有副作用。”另一方面，癌细胞重新激活端粒酶实现“免死”，给抗衰老治疗带来启示。

研究人员认为，端粒酶可能在对抗衰老和与年龄相关的疾病治疗中扮演重要角色。如果能在一些正常人体细胞中激活端粒酶并实施有效控制，会使这些细胞重新分裂，可能让人体获得更健康、更年轻、寿命更长的组织。

现有的端粒酶抑制药物在临床抗癌试验中表现不佳。斯戈达拉克斯打算进一步研究端粒酶的活性区，寻找能抑制端粒酶的新物质，改进现有端粒酶抑制药物。