质母细胞瘤细胞（橙色）在果蝇大脑中扩散（蓝色标识为正常细胞）。图片来源： Northwestern University

近日，美国西北大学医学院的研究人员通过抑制一种名为CDK5的酶成功阻止了胶质母细胞瘤的生长，这是一种入侵形式的大脑癌症。这项研究已发表在《Cell Reports》期刊上。

这项研究的第一作者病理学助理教授Subhas Mukherjee博士认为，这种酶对胶质母细胞瘤的调节作用为改善目前的疗法打开了一扇新的大门。

Mukherjee说：“过去30年中，胶质母细胞瘤的死亡率在过去三十年中显著提高。当肿瘤复发时，目前的药物替莫唑胺是有一定的作用的，但胶质母细胞瘤最主要的一个问题就是它非常容易复发。”

CDK5是一种蛋白激酶，它是一类修饰蛋白质功能并在蛋白质和酶调节中起主要作用的酶。虽然CDK5在过去被认为与包括阿尔兹海默症在内的神经退行性疾病有关，但是直到最近人们才注意到它与胶质母细胞瘤的关系。

胶质母细胞瘤的高复发性部分是由胶质瘤干细胞造成的。这种能够自我更新的癌症干细胞支撑着肿瘤的生长。Mukherjee从在美国埃默里大学做博士后的时候就开始研究胶质瘤干细胞，他对患有大脑肿瘤的29个果蝇模型进行了基因筛选，每种模型都有一个单一的沉默基因。

Mukherjee和同事们发现，当编码CDK5的基因被关闭之后，果蝇大脑中的肿瘤缩小了，癌症干细胞的数量也在减少。在人体中，他们通过分析癌症基因组图谱的胶质母细胞瘤患者的基因数据发现，大量患有成胶质细胞瘤的患者也具有高水平的酶。癌症基因组图谱是一个基因数据库，包含来自美国国立卫生研究院（NIH）捐赠的11000名癌症患者的数据。

Mukherjee说：“我们在实验室中开始运行测试，发现CDK5促进细胞内高水平的干细胞，因此细胞增殖和增长得更多。我们分离了最类似干细胞的细胞，发现它们相比于其他干细胞样水平较低的细胞拥有更高水平的CDK5。”

随着CDK5的生长调节特性的确立，研究人员将一种实验性CDK5抑制剂应用于人类胶质母细胞瘤细胞。他们发现这种抑制剂能够阻止肿瘤生长，并使得癌症干细胞的干细胞样减弱，使它们失去了自我更新的能力。

此外，他们发现在这三种主要的胶质母细胞瘤类型中，只有两种能够高度表达CDK5。这表明，患有第三种亚型（间质胶质母细胞瘤，mesenchymal glioblastoma）的患者将无法得到这种益处。

研究人员指出，细胞干扰减少，再加上药物的特异性和穿越血脑屏障的能力，使这种方法非常适合用于治疗。事实上，Mukherjee正在与西北大学分子创新和药物发现中心合作，研制一种改进型的本土药物。

Mukherjee说：“我们很有希望在几个月内生成模型并开始测试。”

Mukherjee预测，在未来，这种疗法可以和化疗一起作为首要的治疗选择。初步数据表明，CDK5对于肿瘤复发是非常重要的，所以CDK5抑制剂能够以两种方式起作用，分别是阻止肿瘤生长和防止肿瘤复发。

Mukherjee说：“我们的想法是在化疗之后杀灭残余癌细胞和胶质瘤干细胞。正是这些细胞一直存在并导致肿瘤复发。”