國(guó)立癌癥研究所(NCI)在去年11月27日出版發(fā)行的Molecular Cancer Therapeutics上,,以“聚焦分子圖譜”為專題刊登了系列研究文章,,就分子圖譜(molecular profiling)領(lǐng)域中如何應(yīng)用基因組和蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)進(jìn)行新藥和生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)予以重點(diǎn)介紹,,展示了該領(lǐng)域的最新研究和進(jìn)展情況,。
系列文章的開篇之作以卵巢癌個(gè)體化治療方案的生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)為例,,介紹分子圖譜的應(yīng)用價(jià)值,。與此同時(shí),,雜志編輯還在系列文章前發(fā)表了評(píng)論,。
NCI負(fù)責(zé)人John Niederhuber對(duì)開辟這個(gè)專題系列文章是這樣介紹的:分子圖譜不是就某個(gè)特殊的基因或蛋白質(zhì)提出一種理論假設(shè),然后再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證,,而是采用了更加宏觀的癌癥研究方法,,在一次實(shí)驗(yàn)中就對(duì)成百上千基因表達(dá)進(jìn)行研究,繪制出與癌癥相關(guān)的人類基因藍(lán)圖,。分子圖譜的繪制將加快我們對(duì)癌癥分子學(xué)基礎(chǔ)的理解,,并因此為癌癥診斷、治療和預(yù)防提供新途徑,。
癌癥這個(gè)詞至少包含了200多種不同的疾病,,這些疾病的共同特征就是由于基因變化所導(dǎo)致的不受控制的細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)。如果將人類基因組排序前的癌癥研究稱為作坊式經(jīng)濟(jì)的話,,那么,,現(xiàn)在的癌癥研究可以稱得上是一次工業(yè)革命。這個(gè)新時(shí)代的特征就是使用諸如微陣列等先進(jìn)手段和工具,,對(duì)人基因組中的全部基因(20000~25000個(gè))同時(shí)進(jìn)行研究,。
系列文章將通過對(duì)不同癌癥的基因圖譜進(jìn)行對(duì)比研究后,實(shí)現(xiàn)個(gè)體化抗癌治療方法所需的工具或手段,。
NCI基因組學(xué)和生物信息學(xué)小組負(fù)責(zé)人John Weinstein指出,,當(dāng)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)家對(duì)基因組數(shù)據(jù)的使用和捏合達(dá)到能夠隨意生成理論假設(shè)并對(duì)這種假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證的程度時(shí),實(shí)現(xiàn)分子圖譜真正價(jià)值的時(shí)刻就會(huì)來臨,。
在其中另一篇由Weinstein等撰寫的文章里,,詳細(xì)介紹了他們通過癌細(xì)胞系NIC-60,對(duì)左旋門冬酰胺酶(L-ASP)作用機(jī)制的分析研究情況。從上世紀(jì)70年代開始,,L-ASP這種細(xì)菌酶就被用于急性淋巴母細(xì)胞白血病的治療,,L-ASP吞噬血液中游離的門冬酰胺分子,門冬酰胺是合成細(xì)胞蛋白質(zhì)的20種必需氨基酸之一,,正常細(xì)胞能夠利用門冬酰胺合成酶(ASNS)生成自己所需的門冬酰胺,,但是,L-ASP能夠有選擇性地使癌細(xì)胞不能產(chǎn)生足夠的維持生長(zhǎng)的門冬酰胺,,從而使癌細(xì)胞饑餓性死亡,。
最新研究提示L-ASP活性和ASNA之間存在關(guān)聯(lián),NCI研究小組對(duì)NCI-60 卵巢癌細(xì)胞系的ASNA基因活性采用5種微陣列技術(shù)進(jìn)行分析,,對(duì)ASNA 活性和L-ASP抗癌作用進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,,L-ASP的效果與ASNA基因活性的減弱有很強(qiáng)的相關(guān)性。采用RNA干擾技術(shù)將ASNA的活動(dòng)水平降低5倍,,結(jié)果,,L-ASP殺滅癌細(xì)胞的效果增加了500多倍,這表明,,ASNA表達(dá)水平是L-ASP效果的主要決定因素,。并且,L-ASP的這種效果在對(duì)多種常規(guī)治療手段不敏感的卵巢癌細(xì)胞仍然得以維持,。
Lorenzi 稱,,ASNA表達(dá)水平能夠最終成為一種有用的工具,用于卵巢癌病人的篩選,,將最適合L-ASP治療的病人甄別出來,,我們期待這一天的到來。這項(xiàng)研究為NIC-60細(xì)胞系作用的發(fā)揮提供了一個(gè)范例,。對(duì)NCI負(fù)責(zé)的另外一項(xiàng)研究也是一種補(bǔ)充,,這個(gè)項(xiàng)目就是對(duì)臨床腫瘤進(jìn)行分子圖譜繪制的 Cancer Genome Atlas。TCGA是2005年由NCI和國(guó)立人類基因組研究所共同發(fā)起的一個(gè)合作試點(diǎn)項(xiàng)目,,為期3年,,資金1 億美元,TCGA目的:利用從癌癥病人身上獲取的組織標(biāo)本,,系統(tǒng)地探索人類幾種癌癥的基因組變化情況,。而采用包括NCI-60在內(nèi)的癌細(xì)胞系進(jìn)行的研究,與臨床所見腫瘤是有區(qū)別的,,TCGA的研究對(duì)象是臨床腫瘤,,不是實(shí)驗(yàn)室腫瘤;細(xì)胞株數(shù)量無限,,處理時(shí)較容易,,在驗(yàn)證研究成果時(shí)具有的價(jià)值無容置疑,,但是采用癌細(xì)胞系進(jìn)行研究所得出的結(jié)論不一定就能反映出臨床腫瘤的全部特征。
將研究重心轉(zhuǎn)移到分子圖譜,,實(shí)際上就是從小范圍探索轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模研究,,其必要性在于導(dǎo)致癌癥的基因變化是發(fā)生在整個(gè)基因組這個(gè)大環(huán)境下的,癌癥病人的基因改變不會(huì)都一樣,,癌癥本身也不一樣,,治療上也就需要區(qū)別對(duì)待,。