药物化学/抗癌药/癌症与细胞传递概要

致癌基因与讯息传递

• 致癌基因转译的蛋白质通常为受体，在细胞表面上与生长或生存因子结合，结合后促发下游讯息传递路径，促进细胞生长、分裂或引起计划性细胞死亡（apoptosis）
• 若致癌基因突变，会使细胞不正常生长与分裂，变成癌细胞
• 第一个人类致癌基因在 1982 年被发现，直到今天已发现超过 500 个基因与致癌有关，大致可分成：
  • 致癌基因（RAS, RAF, PI3KCA）；抑癌基因（P53, PTEN）
  • BRCA1 和 BRCA2 基因如果突变或变异，DNA 修复功能失去，使细胞无法即时修复有问题的 DNA ，有问题的 DNA 可能让细胞不正常不受控制增长
  • 转译 chaperone HSP90, histone deacetylase 等会影响 DNA 表现的蛋白质之基因
  • 调控癌细胞附近环境的相关基因
• 正常细胞如发现自己的基因有异状，会立即修复，无法修复就执行程序性细胞死亡，避免有问题的基因对细胞造成不良影响，然癌细胞因为参与监测和修复的基因变异，使得没办法检查是否有异状、无法修复受损之处、无法启动计划性细胞死亡
• VHL 基因突变，刺激细胞分泌血管内皮细胞生长因子，促进血管新生，帮助癌细胞存活
• EFGR, HER2, FGFR2, PDGFR, TGF-αR2, MET, KIT, RAS, RAF, PI3KCA 和 PTEN 基因突变，使细胞无限制合成会与生长因子结合的受体，或是活化受体
• K-RAS, B-RAF 基因突变使癌细胞能在低浓度葡萄糖环境下生存
• MYC, BCL2 基因，使细胞无法正常调节细胞周期，或是细胞自噬

Kinases 在癌细胞里扮演的角色

近代许多抗癌药物研究集中在讯息传递路径上，尤其是激酶（Kinases）。蛋白质激酶（protein kinases, PTKs）以 ATP 作为磷酸来源，磷酸化蛋白质上特定的氨基酸，蛋白质结构因而变化，使蛋白质有活性或失去活性（类似开关概念）

Protein phosphorylation

根据 PTKs 会催化的氨基酸，可大致分成三类：

• Tyrosine kinases（TKs）：磷酸化酪氨酸上的苯上 OH 基团
• Serine-theronins(Ser-Thr) kinases：磷酸这两个氨基酸上的醇基
• Histidine kinases：磷酸化组氨酸上的氮原子