生物谷報(bào)道:來(lái)自埃默里大學(xué)(Emory University)醫(yī)學(xué)院,,Emory-Winship癌癥中心(Emory-Winship Cancer Center,,生物谷注)的研究人員發(fā)現(xiàn),,當(dāng)沉默一個(gè)關(guān)鍵基因14-3-3zeta的時(shí)候,,肺癌細(xì)胞就不能再存活,,這說(shuō)明這種致命的癌癥存在一個(gè)特異性的弱點(diǎn),,因此研究人員認(rèn)為這一基因可以作為一種選擇性抗癌藥物的潛在靶標(biāo),。這一研究成果公布在本周24號(hào)的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上,。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是埃默里大學(xué)醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)與血液學(xué)系的藥理學(xué)教授付海安,其早年畢業(yè)于安徽大學(xué),,現(xiàn)任安徽大學(xué)特聘教授,。付海安教授于1989年在威斯康星-麥迪遜大學(xué)獲得博士學(xué)位后在哈佛大學(xué)完成博士后研究工作,多年來(lái)主要致力于細(xì)胞生長(zhǎng)控制并探索一種新的抗癌治療新策略,。他曾在久負(fù)盛名的如“Science” ,、“Nature”、“PNAS”等世界一流期刊上發(fā)表了多篇文章,,多次被邀請(qǐng)?jiān)趪?guó)際會(huì)議上發(fā)言并榮獲young investigator awards from PhRMA 和Burroughs Wellcome Fund 等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),。另外這一文章的第一作者為付海安教授實(shí)驗(yàn)室的李曾鋼(Zenggang Li,音譯)博士,。
肺癌是最常見(jiàn)的肺原發(fā)性惡性腫瘤,,絕大多數(shù)肺癌起源于支氣管粘膜上皮,故亦稱(chēng)支氣管肺癌,。近50多年來(lái),,世界各國(guó)特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,肺癌的發(fā)病率和病死率均迅速上升,,死于癌病的男性病人中肺癌已居首位,。據(jù)國(guó)內(nèi)惡性腫瘤統(tǒng)計(jì)資料,在男性癌腫病例中,,肺癌發(fā)病率急劇增多,,居第一位,。付教授表示,但是目前治療的選擇范圍十分有限,。
“靶向治療近期的發(fā)展趨勢(shì)需要我們進(jìn)一步了解細(xì)胞中告知癌癥發(fā)育的一些已改變的信號(hào)途徑”,,付教授說(shuō),“如果把癌癥中難以調(diào)控的基因比喻成司機(jī)或者乘客,,那么我們希望能發(fā)現(xiàn)這些‘司機(jī)’,,然后以這些‘司機(jī)’為靶標(biāo)進(jìn)行藥物研發(fā)。”
付教授與其合作者:Emory-Winship癌癥中心的Fadlo Khuri博士,,選擇了靶定14-3-3zeta基因是因?yàn)檫@一基因在許多肺癌腫瘤中都很活躍,,而且,近期的研究發(fā)現(xiàn)如果肺癌病人中14-3-3zeta基因作用過(guò)強(qiáng),,這些病人的存活率就會(huì)降低,。
在哺乳動(dòng)物,植物和真菌中都存在14-3-3基因,,人體內(nèi)14-3-3基因有7種亞型,每一種都一個(gè)希臘字母表示,,科學(xué)家們將這種基因編碼的蛋白描述成“夾”在其它蛋白上的調(diào)節(jié)器,,這種功能主要依賴(lài)于靶標(biāo)蛋白是否被磷酸化(phosphorylated,生物谷注)——這是調(diào)控細(xì)胞分裂,,生長(zhǎng)或死亡等重要步驟的化學(xué)開(kāi)關(guān),。
付教授表示,“我們知道14-3-3在調(diào)控EGFR(epidermal growth factor receptor,,上皮生長(zhǎng)因子受體,,生物谷注)信號(hào)途徑中扮演了重要的角色,而這一途徑又是一個(gè)肺癌關(guān)鍵途徑”,,許多目前證明有效的治療肺癌的藥物都是靶向EGFR,。
在《PNAS》這篇文章中,研究人員利用了一種稱(chēng)為RNA干擾的技術(shù)選擇性的沉默了14-3-3zeta基因,,他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)14-3-3zeta被關(guān)閉的時(shí)候,,實(shí)驗(yàn)水平上,肺癌細(xì)胞就難以再形成新的腫瘤群落(tumor colonies,,生物谷注),。
癌癥細(xì)胞最重要的特征之一就是能夠無(wú)需與其它細(xì)胞或鄰近的聚合物相接觸,就可以生長(zhǎng)和存活,。但是在這一研究中,,研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)14-3-3zeta被關(guān)閉,細(xì)胞并不會(huì)更慢生長(zhǎng),,而是變得受anoikis(希臘語(yǔ),,homelessness的意思)影響大——這是一種細(xì)胞死亡形式,,即一般以層形式生長(zhǎng)的非癌細(xì)胞變成獨(dú)立細(xì)胞的形式。
進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)表明14-3-3zeta調(diào)控一組Bcl2蛋白家族,,整個(gè)蛋白家族是細(xì)胞程序性死亡的關(guān)鍵蛋白,,14-3-3zeta的缺失會(huì)影響這一蛋白家族的平衡。
“14-3-3zeta anoikis形式的調(diào)控在癌癥入侵和擴(kuò)散中扮演了關(guān)鍵的作用,,但是我們?nèi)匀徊荒芑卮疬@一機(jī)制問(wèn)題:什么使得zeta如此獨(dú)特,,以至于不能被替代。”
這項(xiàng)研究成果的意義也不局限于肺癌,,因?yàn)?4-3-3zeta在其它形式的癌癥中也十分活躍,,譬如乳腺癌和口腔癌。目前付教授研究小組正在進(jìn)行高通量的篩選活性化合物,,用以阻斷癌癥發(fā)生過(guò)程中的蛋白-蛋白相互作用,,從而來(lái)抑制癌癥的發(fā)展。以14-3-3來(lái)篩選阻斷結(jié)合的化合物庫(kù),,通過(guò)不依賴(lài)于細(xì)胞的高通量分析方法和細(xì)胞為基礎(chǔ)的高容量分析方法對(duì)天然產(chǎn)物或組合化學(xué)化合物庫(kù)進(jìn)行了篩選,,目前從中篩選得到很多在抑制癌癥發(fā)生過(guò)程中具有生物活性的先導(dǎo)化合物。