隨著DNA測序技術的發(fā)展,精準醫(yī)學取得了巨大的進步??茖W家們現(xiàn)在對癌癥的分子基礎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,《細胞》子刊Cell Metabolism上刊登的一項新研究,找到了一個在多種癌癥中普遍存在的新靶點。研究人員發(fā)現(xiàn),有一種酶是癌細胞基因異常和代謝異常的“結合點”,對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。
這項研究由加州大學圣地亞哥分校Ludwig癌癥研究所的Paul Mischel教授主導,與Scripps研究所Benjamin Cravatt教授的團隊合作開展。
Mischel教授長期關注多發(fā)性膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)。這是大腦中最常見的惡性腫瘤,也是侵略性最強的腦瘤,通常會在患者確診后15個月內(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)的基因常會發(fā)生功能突變或過度表達,把EGFR變成一種“致癌受體”,發(fā)送信號驅(qū)動細胞無限制增殖,促進腫瘤形成。
在EGFR基因異常的GBM細胞中,研究者注意到,構成細胞質(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。
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?;D(zhuǎn)移酶)的蛋白酶非常關鍵,起著重塑質(zhì)膜結構的作用。
進一步檢測LPCAT1的蛋白水平和mRNA水平,這種酶確實在GBM患者的癌細胞中有著異常的高表達。
而在體外培養(yǎng)環(huán)境下,當研究人員通過shRNA抑制這種酶的表達,定位在細胞質(zhì)膜上的致癌受體隨之減少,生長因子信號傳導被阻斷,GBM癌細胞系的生長得到抑制。這些結果都提示,LPCAT1對于癌細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小鼠模型中檢驗了這種治療思路。當注射到體內(nèi)的癌細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,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胞系的測序數(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表達升高還和患者總生存率降低有對應關系。
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的表達來治療與LPCAT1拷貝數(shù)增加有關的癌癥,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。利用shRNA在小鼠體內(nèi)減少LPCAT1酶后,腫瘤細胞出現(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,進而推動腫瘤的侵襲性生長。”研究作者在論文中總結。
“迄今為止,還有很多患者未能從癌癥的精準治療中獲益,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。
我們期待動物實驗的結果后續(xù)能在人類患者中能到驗證,通過這一富有潛力的新靶點為更多患者帶來新的療法。
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