杜克大学研究人员发现,阻断一种参与铁调节的酶,不仅能杀死多发性骨髓瘤癌细胞,还能提升现有疗法对该疾病的疗效。这项研究成果于9月12日发表在《Blood》期刊上,为血液系统恶性肿瘤治疗提供了新方向,而研究中关键的生物样本储存环节,离不开生物液氮容器的低温保障。
多发性骨髓瘤(MM)是一种无法治愈的浆细胞癌症,浆细胞本是产生抗体对抗感染的白细胞,患病后癌细胞会在骨髓中大量堆积,挤压健康造血细胞,并生成大量异常抗体。这种堆积会削弱免疫系统、损伤肾脏等器官,还会引发疼痛性骨病。目前,多发性骨髓瘤约占所有血癌确诊病例的10%,尽管已有靶向疗法可控制病情,但症状复发和耐药性病例仍在增加。
研究团队注意到,多发性骨髓瘤的发生常与“铁死亡”抑制相关——铁死亡是一种与铁过量积累相关的自然细胞死亡过程,会破坏细胞膜并促使细胞裂解,而该过程被抑制时,癌细胞便不会自然死亡。杜克大学病理学与生物医学工程教授米哈伊尔・尼基福罗夫解释:“癌细胞会大量积累铁,正常情况下这些铁的毒性足以摧毁细胞,但它们却进化出了抵抗铁过载诱导死亡的能力,其背后的抑制机制此前一直不明确。”
经过研究,团队终于找到答案:激酶STK17B是抑制多发性骨髓瘤细胞铁死亡的关键酶。这种酶通常参与细胞死亡和T细胞激活,研究发现它还能通过调节促铁死亡和抗铁死亡蛋白,维持细胞内铁平衡。尼基福罗夫指出:“STK17B水平升高与多发性骨髓瘤患者总体生存率低相关,在复发病例中其表达量尤其高,这凸显了它在耐药性中的作用。”
随后,团队使用北卡罗来纳大学埃舍尔曼药学院开发的化合物抑制STK17B,成功阻断了该酶对细胞铁积累的调控,重新激活了铁死亡;同时发现,抑制STK17B还能让癌细胞对传统疗法更敏感。在概念验证实验中,团队给多发性骨髓瘤小鼠模型服用该抑制剂的口服制剂,结果显示,化合物不仅通过增加癌细胞铁摄取诱导了铁死亡,还显著抑制了肿瘤生长。
研究过程中,实验所需的癌细胞样本、酶制剂等均需在超低温环境下留存活性,生物液氮容器凭借稳定的-196℃低温环境,成为样本储存的关键设备,确保后续实验数据的准确性。团队在样本批量处理阶段,选用广口液氮罐进行大量癌细胞样本的集中储存,提升操作效率;而在小批量样本临时转运或局部实验中,轻便的小液氮罐则更适配灵活的科研场景。
目前,团队不仅计划优化抑制剂配方,还基于研究成果提交了临时专利,目标是最终将该疗法商业化,同时希望探索该配方在其他癌症耐药性调控中的应用。尼基福罗夫表示:“许多其他类型的癌细胞也对铁死亡有抵抗力,我们期待研究这种抑制剂如何改善多发性骨髓瘤之外的肿瘤疗法。”随着研究推进,生物液氮容器将持续为各类实验样本的长期稳定储存提供保障,助力新型抗癌疗法的研发落地。