我们的免疫系统在抵御病毒和细菌方面非常成功。它还将癌细胞视为潜在的敌人并与之对抗。然而,癌细胞已经发展出逃避免疫系统监视和预防免疫反应的策略。

近年来,借助免疫系统对抗癌症已进入临床实践,并作为一种治疗手段越来越重要。目前的治疗方法采用所谓的免疫检查点抑制剂。免疫检查点位于癌细胞表面,减缓免疫反应。针对这些检查点可以释放这种肿瘤诱导的刹车。癌细胞为逃避免疫反应而开发的另一种策略是产生吲哚胺-2,3-双加氧酶(IDO1),它将色氨酸代谢成犬尿氨酸,从而通过两种方式干扰免疫反应:一方面,色氨酸的消耗对T细胞的生长产生负面影响,免疫反应的中心成分,寻找并阻断癌细胞。另一方面,所产生的犬尿氨酸在癌细胞的直接环境中抑制T细胞。

针对IDO1的新抑制剂——由于IDO1的促癌作用,人们对其进行了探索。然而,迄今为止对IDO1抑制剂的研究仅取得了中等程度的成功,第一个临床试验的IDO1抑制剂依帕司他在临床试验中几乎没有任何效果。然而,目前尚无法证明抑制剂是否真的能阻断肿瘤中的IDO1,以及所用剂量是否足够。

在药物发现中,采用实验测试程序,即所谓的分析,在数千种化合物的大型文库中寻找新的疾病调节剂。为此,大多采用生化分析,如果一种物质在分析中表现出抑制作用,生化反应就会受到损害。然而,这种方法有一定的缺点和局限性,因为测试在试管中进行,而不是在酶的自然细胞环境中进行。例如,像IDO1这样的酶在细胞的保护壳外就不太稳定,更具反应性。另外,无细胞分析不能检测到酶的间接抑制剂,例如干扰其产生或必要的辅因子。

新的基于细胞的分析发现IDO1抑制剂具有不同的作用机制

由Herbert Waldmann和Slava Ziegler领导的科学家现在已经开发出一种基于细胞的分析方法,用于发现新的IDO1抑制剂,以克服无细胞分析的局限性。该研究的第一作者、MpI的博士生Elisabeth Hennes使用了一种传感器来测量细胞培养中碘1底物色氨酸转化为代谢产物犬尿氨酸的情况,从而检测IDO1的活性。基于这一测试策略,从150多个文库中鉴定出几种具有不同作用机制的高效抑制剂,000化学物质:这些物质包括直接关闭IDO1的物质以及阻止IDO1本身或其重要辅助因子血红素产生的间接抑制剂,以前试图找到一种能有效阻止肿瘤中IDO1促癌活性的化合物,但收效甚微。然而,通过不同的作用机制来关闭IDO1的新化合物的开发可能是对抗癌症的免疫疗法的一个有希望的方法。我们希望我们新开发的基于细胞的分析方法能够为这一研究领域做出贡献

Journal Reference:

Herbert Waldmann, Elisabeth Hennes, philipp Lampe, Lara Dötsch, Nora Bruning, Lisa-Marie pulvermacher, Sonja Sievers, Slava Ziegler. Cell‐Based Identification of New IDO1 Modulator Chemotypes. Angewandte Chemie International Edition, 2021; DOI: 10.1002/anie.202016004


Max planck Institute of Molecular physiology. "Stimulating the immune system to fight cancer." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 March 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317111741.htm>.

Max planck Institute of Molecular physiology. (2021, March 17). Stimulating the immune system to fight cancer. ScienceDaily. Retrieved March 19, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317111741.htm

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