抗癌药物的设计要考虑到靶蛋白的功能和生物化学特性
癌症的靶向治疗已经成为目前设计抗癌药物的主要方向,在抗癌药物的设计上首先要考虑的就是靶向分子的功能。前文提到过致癌基因和抑癌基因的概念。这些基因往往一个发生突变就可以引发癌症的发生,例如Ras基因的致癌突变在90%的肿瘤中都会被发现,而致癌基因的相关转基因小鼠,也会在基因启动表达后发生肿瘤。这些功能较为强大的蛋白是设计抗癌药物的很好靶点。如果可以针对它们的突变设计药物,就能实现靶向治疗。但是单一靶向也不一定会达到持续的效果,这一点从myc致癌基因的转基因小鼠中可以看出来,抑制myc的表达可以使肿瘤开始消退,但是一段时间后20%的小鼠又复发了肿瘤。发生这种情况的主要原因,很可能是肿瘤发生的复杂性,当一条癌变通路被阻断的时候,其他补偿性的信号通路有可能被激活,然后再次引发肿瘤。癌症的这种逃逸机制将伴随癌症的整个发生发展过程,这也是在设计抗癌药物时要考虑的。
另一方面,在设计抗癌药物的时候,要考虑靶点的生物化学特性。在一般药物开发中,我们已经认识到有的靶点是可以成药的,有的是不适合成药的。而可以成药的靶点往往是那些有明确催化活性的蛋白,例如之前提到的Ras蛋白,它有一个催化口袋,也就是GTP酶活性中心。如果有效阻断这个催化中心,Ras蛋白的生化功能自然就被阻断,其致癌作用也会被抑制。我们所熟知具有明确催化功能的蛋白主要包括激酶家族成员,这些激酶都在肿瘤发展中起到重要作用,所以也是设计抗癌药物的重要靶点。(https://www.daowen.com)
靶向抗癌药物的另一个重要研究方向,就是抗体药物的研发。抗体是能够将特异性与靶点相互结合的蛋白,它们与靶点的结合可以有效拮抗其他配体与靶点的作用,抑制靶点下游的相关信号通路。典型的临床用抗体药物是用于乳腺癌治疗的赫赛汀。在一种类型的乳腺癌患者中,她们的HER2受体也就是表皮生长因子受体的表达量升高,这种升高有利于肿瘤细胞更好地接受生长因子刺激,促进细胞的恶性增殖。而赫赛汀正是HER2的靶向抗体,可以有效拮抗HER2的功能,抑制肿瘤生长。抗体类抗癌药物的价格往往比较昂贵,在使用之前需要确定患者表达相应的靶点才需要使用,不能一味地开单用药。