PNAS：揭秘CXCR4受体在癌细胞中所扮演的关键角色 #160;有望帮助开发针对多种癌症的个体化疗法

2021年2月3日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一篇发表在国际杂志PNAS上的研究报告中，来自德国马克斯-德尔布吕克分子医学中心等机构的科学家们通过研究揭示了CXCR4受体在癌细胞中所扮演的关键角色。

研究者Ali Isbilir说道，当CXCR4受体大量存在于癌细胞上时，其就能确保癌细胞的迁移，从而为癌症发生转移奠定基础；癌症转移通常难以治疗，某些癌症患者常常会引发次级肿瘤的产生而表现预后不佳或死亡。CXCR4受体同样也参与到了炎症的发生过程中，炎症中心会从趋化因子类释放信使物质，在淋巴结中，趋化因子能确保免疫细胞在其膜上形成多种CXCR4受体，在这些受体的帮助下，免疫细胞就能定位炎症中心并迁移到那里。诸如此类受体就是药物学研究中的重要靶点结构，近乎三分之一的药物都能够靶向作用这类受体分子。

图片来源： Paolo Annibale,Ali Isbilir, MDC

那么这些受体是成对存在还是单一存在，不仅仅是基础研究的核心问题，还是制药业面临的核心问题，利用光学显微镜的新方法，研究人员第一次回答了这个问题；显然，CXCR4受体想要保持不确定性，其会以成对的形式存在（即作为一种短暂的二聚体），但也会单独存在（即作为一种单体）。研究人员发现，这种关联主要依赖于细胞上所定位的CXCR4受体的水平，如果细胞表面布满了CXCR4分子，其就会形成更多的受体对，如果仅有少量受体存在的话，其往往就会单独出现；与此同时，研究人员还发现，能够发挥CXCR4阻滞剂的特定药物或能抑制受体成对的形成。研究者推测，CXCR4成对会对机体健康产生一定影响，于是他们利用新型的微观方法来监测是否真的是这样。

文章中，研究人员结合了两种最近研发的光学显微镜方法，在单分子显微镜的帮助下，研究人员就能确定活细胞表面单一CXCR4受体的关联状态；同时荧光涨落谱方法(Fluorescence Fluctuation Spectroscopy)也能帮助在大量受体存在的细胞中测定这种关联状态，为了做到这一点，研究人员就必须开发出一种能有效标记所有受体的方法，以及一种高度灵敏的显微镜技术来观察单分子及其所发生的齐聚反应。

研究者Annibale说道，让我们非常兴奋的是，我们能利用这些荧光方法来研究活的癌细胞，同时还能阐明CXCR4是否会成对存在或单独存在。研究者还能将CXCR4阻滞剂应用到单一或成对的CXCR4受体中，并检测是否能够有效抵御肿瘤，这或有望帮助研究人员开发较低副作用的新型高效癌症药物。如今，病理学家正在详细分析癌症患者机体癌细胞的特性，这或许就会使得癌症疗法能以一种最具个性化和有效的方式来被设计；研究人员希望这种方法也能被用来筛选能对这种受体或相似受体功能产生影响的不同药物，比如针对乳腺癌或肺癌的个体化新型疗法等。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Ali Işbilir, Jan Möller, Marta Arimont, et al. Advanced fluorescence microscopy reveals disruption of dynamic CXCR4 dimerization by subpocket-specific inverse agonists, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2013319117