隨著DNA測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)取得了巨大的進(jìn)步。科學(xué)家們現(xiàn)在對(duì)癌癥的分子基礎(chǔ)有了越來越深的理解,病發(fā)于不同部位的多種癌癥,如果帶有相同的遺傳變異,可以采用“不限癌種”的抗癌藥精確地靶向治療。
近期,《細(xì)胞》子刊Cell Metabolism上刊登的一項(xiàng)新研究,找到了一個(gè)在多種癌癥中普遍存在的新靶點(diǎn)。研究人員發(fā)現(xiàn),有一種酶是癌細(xì)胞基因異常和代謝異常的“結(jié)合點(diǎn)”,對(duì)腫瘤的生長起到重要作用。在多種癌癥小鼠中,減少這種酶,可以遏制腫瘤生長,提高存活率。
這項(xiàng)研究由加州大學(xué)圣地亞哥分校Ludwig癌癥研究所的Paul Mischel教授主導(dǎo),與Scripps研究所Benjamin Cravatt教授的團(tuán)隊(duì)合作開展。
Mischel教授長期關(guān)注多發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)。這是大腦中最常見的惡性腫瘤,也是侵略性最強(qiáng)的腦瘤,通常會(huì)在患者確診后15個(gè)月內(nèi)奪去他們的生命。在這種難治癌癥中,編碼表皮生長因子受體(EGFR)的基因常會(huì)發(fā)生功能突變或過度表達(dá),把EGFR變成一種“致癌受體”,發(fā)送信號(hào)驅(qū)動(dòng)細(xì)胞無限制增殖,促進(jìn)腫瘤形成。
在EGFR基因異常的GBM細(xì)胞中,研究者注意到,構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)膜的磷脂成分發(fā)生了變化。這種變化讓致癌受體可以更穩(wěn)定地待在質(zhì)膜上,傳遞和放大生長信號(hào)。
而在磷脂成分的變化過程中,研究人員發(fā)現(xiàn),一種叫作LPCAT1(溶血磷脂酰膽堿酰基轉(zhuǎn)移酶)的蛋白酶非常關(guān)鍵,起著重塑質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的作用。
進(jìn)一步檢測(cè)LPCAT1的蛋白水平和mRNA水平,這種酶確實(shí)在GBM患者的癌細(xì)胞中有著異常的高表達(dá)。
而在體外培養(yǎng)環(huán)境下,當(dāng)研究人員通過shRNA抑制這種酶的表達(dá),定位在細(xì)胞質(zhì)膜上的致癌受體隨之減少,生長因子信號(hào)傳導(dǎo)被阻斷,GBM癌細(xì)胞系的生長得到抑制。這些結(jié)果都提示,LPCAT1對(duì)于癌細(xì)胞來說是一種重要的酶。
那么抑制LPCAT1,是不是可以有助于遏制EGFR依賴的惡性腫瘤生長?研究人員首先在GBM小鼠模型中檢驗(yàn)了這種治療思路。當(dāng)注射到體內(nèi)的癌細(xì)胞在小鼠身上形成一定大小的腫瘤后,通過RNA干擾下調(diào)LPCAT1的表達(dá),果然看到腫瘤的生長顯著減緩,小鼠的總生存期則明顯提高。
鑒于異常的生長因子受體信號(hào)通路還不止是發(fā)生在GBM一種惡性腫瘤中,LPCAT1酶很有可能在多種癌癥類型中發(fā)揮重要作用。
研究人員分析臨床樣本和癌細(xì)胞系的測(cè)序數(shù)據(jù)庫發(fā)現(xiàn),在肺癌、卵巢癌、膀胱癌和侵襲性乳腺癌等多種惡性腫瘤中,超過30%的患者有LPCAT1基因拷貝數(shù)增加的現(xiàn)象。不僅如此,在包括腎癌、肝癌、宮頸癌和黑色素瘤等多種腫瘤中,LPCAT1表達(dá)升高還和患者總生存率降低有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
在包含1萬多例患者的數(shù)據(jù)庫,30多種癌癥類型的樣本中發(fā)現(xiàn)了LPCAT1與生長因子通路基因的基因組變化
通過下調(diào)LPCAT1的表達(dá)來治療與LPCAT1拷貝數(shù)增加有關(guān)的癌癥,這一思路也在小鼠的侵襲性肺癌和腎癌的模型中得到了檢驗(yàn)。利用shRNA在小鼠體內(nèi)減少LPCAT1酶后,腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)明顯的死亡跡象,腫瘤生長得到了抑制。
本研究示意圖
“研究結(jié)果表明,LPCAT1是一種重要的酶,在癌癥中失調(diào),它將腫瘤中的常見基因變化和代謝變化串聯(lián)了起來,進(jìn)而推動(dòng)腫瘤的侵襲性生長。”研究作者在論文中總結(jié)。
“迄今為止,還有很多患者未能從癌癥的精準(zhǔn)治療中獲益,這驅(qū)使我們更加深入地研究基因變化如何改變癌細(xì)胞的行為方式,從而解鎖更有效的治療方法。”Mischel教授說。
我們期待動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果后續(xù)能在人類患者中能到驗(yàn)證,通過這一富有潛力的新靶點(diǎn)為更多患者帶來新的療法。
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