生物谷綜合:癌癥是當(dāng)今嚴(yán)重威脅人類生命健康的疾病之一,90%的癌癥病人確診時(shí)已是中,、晚期,,要想了解并提出治療癌癥的方法需要找處癌癥的原因,這也是一個(gè)廣為人所關(guān)注的問題,,自從人類開始認(rèn)識癌癥以來,,已經(jīng)有多種假說試圖揭示癌癥的本質(zhì),例如最早定義癌癥的古希臘醫(yī)生希普科倫特就認(rèn)為癌癥像所有其他疾病一樣,,是體液失衡的結(jié)果,,是“黑膽汁憂郁癥”的附屬物。近期在這一方面獲得一些新成就,。
《自然》新方法解決癌癥50年紛爭
來自約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院遺傳醫(yī)學(xué)研究院,,俄亥俄州立大學(xué)分子與細(xì)胞生物學(xué)系的研究人員發(fā)現(xiàn)一種特殊基因的拷貝數(shù)量能影響一種小鼠模型中結(jié)腸癌的情況,,同時(shí)也解開了為什么患有唐氏綜合癥(Down syndrome,又稱為先天愚型,,是最常見的嚴(yán)重出生缺陷病之一,,生物谷注)的人能抑制腫瘤生長這一長達(dá)50年?duì)幷摗6抑匾氖沁@一研究擴(kuò)展了一個(gè)“致癌基因”或“腫瘤抑制基因”的定義,,將其擴(kuò)大到了基因劑量的影響水平,。這一研究成果公布在Nature雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院McKusick-Nathans遺傳醫(yī)學(xué)研究所的生理學(xué)教授Roger H. Reeves博士,,他表示,,“我們利用了一種新方法解開了這一長達(dá)50年之久的紛爭,即患有唐氏綜合癥的患者為什么比其它人患上癌癥的幾率小”,,“這一對于唐氏綜合癥遺傳差異性的研究提示了抑制腫瘤生長的一種新思路,。”
唐氏綜合癥是第一個(gè)混合有精神發(fā)育遲滯的綜合癥之一,1866年,,一位叫John Langdon Down醫(yī)生第一次對唐氏綜合癥的典型體征包括這類患兒具有相似的面部特征進(jìn)行完整的描述并發(fā)表,,因此這一綜合癥以其名字命名為唐氏綜合癥。1959年,,研究人員證實(shí)了唐氏綜合癥是由染色體異常(多了一條21號染色體)而導(dǎo)致的,,因此又稱為21三體(trisomy 21,生物谷注),。
研究人員從一種小鼠模型入手,,這種小鼠并不是像唐氏綜合癥患者那樣攜帶了多余的21號染色體的完整拷貝,而是其中包含108個(gè)基因的部分拷貝,,之后將這些三體小鼠與另外一些攜帶了一種能引起腸道腫瘤的突變的小鼠配對——這種腸道腫瘤與人類的結(jié)腸癌相似,。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)繼承了三個(gè)基因拷貝的子代小鼠生成的腸道腫瘤數(shù)大約只是其母代的44%,而且腫瘤體積也較小,。
之后研究小組利用了另外一種唐氏綜合癥小鼠模型,,這些小鼠則只攜帶了21號染色體上的33個(gè)基因,帶有這33個(gè)基因三個(gè)拷貝的小鼠比攜帶有兩個(gè)正??截惖男∈蠡加心[瘤的幾率降低了一半,,而且將正常小鼠中的這33個(gè)基因刪除掉一個(gè)拷貝的時(shí)候,這些小鼠患上腫瘤的數(shù)目回增加一倍,。
Reeves解釋道,,“不僅這些基因額外拷貝能抑制腫瘤形成,而且遺失一個(gè)拷貝就會增加腫瘤生長的機(jī)會,,這真是令人驚訝啊,。”
進(jìn)一步研究人員分析這33個(gè)基因,希望能識別出關(guān)鍵的基因來,結(jié)果他們將目關(guān)聚焦到了一個(gè)名為Ets2的基因,,這種基因之前被認(rèn)為是一種癌癥引發(fā)基因,,但是,一些科學(xué)家們認(rèn)為Ets2也許屬于能引起細(xì)胞死亡的途徑,。
然后研究人員又重復(fù)了之前的實(shí)驗(yàn),,分析包含Ets2基因一個(gè),兩個(gè)和三個(gè)拷貝的小鼠,,結(jié)果再一次重現(xiàn)了上述結(jié)論:攜帶又33個(gè)基因(包括Ets2基因)的小鼠患有癌癥的幾率小,,但是帶有32個(gè)基因三個(gè)拷貝,Ets2基因兩個(gè)拷貝(正常小鼠的情況,,生物谷注)的小鼠則生長腫瘤的數(shù)量與對照小鼠(非三體)相似,,只有一個(gè)Ets2拷貝的小鼠生長腫瘤的幾率更高。
“這些研究結(jié)果支持了之前有關(guān)唐氏綜合癥患者患上癌癥的幾率小的結(jié)論,。雖然目前只發(fā)現(xiàn)了Ets2這一基因在小鼠模型中的作用,,但是我們認(rèn)為人類Ets2基因也許也同樣能對抗各種類型的癌癥”,Reeves說,。
“我們這一發(fā)現(xiàn)具有重大意義,,因?yàn)檫@擴(kuò)展了一個(gè)‘致癌基因’或‘腫瘤抑制基因’的定義,將其擴(kuò)大到了基因劑量的影響水平,。同時(shí)這一研究成果也說明增加類似于Ets2這樣的基因能發(fā)展出治療或者控制癌癥的新方法,。”
“以毒攻癌”的可能性得到驗(yàn)證
大多數(shù)人都不會認(rèn)為炭疽熱毒素是什么好東西,但美國科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究證實(shí),,類似的細(xì)菌毒素有望
在將來成為有效的癌癥治療方法,。相關(guān)論文發(fā)表在2008年1月的《生物化學(xué)雜志》(Journal of Biological Chemistry)上。
雖然在一般人看來,,與炭疽熱有關(guān)的毒性風(fēng)險(xiǎn)幾乎“葬送”了該細(xì)菌毒素在臨床應(yīng)用的可能性,但事實(shí)上的情況卻并非如此,,該毒素對黑色素瘤細(xì)胞具有相當(dāng)?shù)倪x擇性,。為了開發(fā)出一種潛在的安全治療方法,在最新的研究中,,美國國立衛(wèi)生研究院過敏與傳染病研究所(NIAID)的Stephen Leppla和同事創(chuàng)造出了變異的炭疽熱毒素,,它們只有在基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)存在的條件下才能開啟。而值得一提的是,,通常只有癌細(xì)胞中才會過量表達(dá)MMP蛋白,。
研究人員隨后利用小鼠檢測了該改造細(xì)菌毒素,結(jié)果發(fā)現(xiàn),,所有實(shí)驗(yàn)小鼠都承受住了相當(dāng)?shù)亩舅貏┝?,而如果是等量的天然毒素,絕對是致命的。研究人員還注意到,,改造毒素能夠比天然毒素更有效地殺滅黑色素瘤,,這是由于它具有高度的特異性,同時(shí)在血液中的濃度半衰期也較長,。
此外,,進(jìn)一步的研究還證實(shí),得益于對血管發(fā)生(angiogenesis)的抑制,,改造炭疽熱毒素的抗癌能力不只限于黑色素瘤,,也能夠抗擊其他類型的癌癥,比如結(jié)腸癌和肺癌,。
新的研究成果意味著,,細(xì)菌毒素用于抗癌是可行的,未來有望開發(fā)出基于“以毒攻癌”的臨床治療方法,。