您所在的位置:首頁 > 腫瘤科醫(yī)學(xué)進展 > 廣東科學(xué)家發(fā)現(xiàn)乳腺癌轉(zhuǎn)移抑制基因
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,目前全球每年約有近 120 萬女性患乳腺癌,我國乳腺癌的發(fā)病率以每年 3% 的速度遞增。
不少國內(nèi)外名人罹患乳腺癌。香港女星汪明荃、**歌手蔡琴都曾患乳腺癌,所幸發(fā)現(xiàn)及時,病情得到了控制。
有的人卻沒這么好運。2008 年 10 月,**歌手阿桑被查出患乳腺癌晚期,于 2009 年 4 月 6 日病逝;在《紅樓夢》中飾演林黛玉而受觀眾喜愛的陳曉旭 2007 年 5 月 13 日因乳腺癌去世。
為什么有些乳腺癌患者能“躲過一劫”,病情逐漸好轉(zhuǎn),但有些人卻沒那么幸運,因腫瘤轉(zhuǎn)移而危及生命?什么因素在腫瘤轉(zhuǎn)移的過程中起到“推波助瀾”的作用?
11 月 19 日,來自中山大學(xué)孫逸仙紀(jì)念醫(yī)院(下稱“中***院”)乳腺腫瘤醫(yī)學(xué)部的研究人員在線發(fā)布在著名雜志《自然》(Nature)旗下的子刊《自然通訊》(Nature Communications)上的研究,進一步揭開了乳腺癌轉(zhuǎn)移的奧秘。
“種子”與“土壤”
乳腺癌細(xì)胞一旦“上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化”(EMT),就要比未發(fā)生 EMT 的癌細(xì)胞活動能力更強,容易發(fā)生腦、肝、肺、骨等轉(zhuǎn)移,而且,發(fā)生了 EMT 后的惡性腫瘤“種子”會反過來影響其生長的“土壤”,讓“土壤”培育出更多壞“種子”
很多人談癌色變,一方面是因為癌癥的殺傷力大,另一方面,也是因為止今在腫瘤領(lǐng)域仍存在許多未解之謎。
比如說,為何同病不同命——有人得了癌癥,治療后一直沒有復(fù)發(fā),成了“抗癌明星”;但相當(dāng)一部分人卻不幸死于腫瘤轉(zhuǎn)移。
中***院乳腺腫瘤中心宋爾衛(wèi)教授及其研究團隊所做的工作之一,就是希望解開乳腺癌轉(zhuǎn)移領(lǐng)域的謎團。
“科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),很多腫瘤與基因表達異常有關(guān),這是大家公認(rèn)的。不過,我們也留意到,腫瘤細(xì)胞就像‘種子’,想要生根發(fā)芽,也需要‘土壤’。因此,想要揭開腫瘤的秘密,還得從‘滋養(yǎng)’腫瘤細(xì)胞的微環(huán)境入手。”宋爾衛(wèi)說。
說到基因,人們首先會想到遺傳學(xué)。為什么有的人是單眼皮,有的人是雙眼皮?豌豆種子會表現(xiàn)出圓粒還是皺粒?這些都跟遺傳學(xué)有關(guān)。
宋爾衛(wèi)說,以往遺傳學(xué)的研究主要針對編碼蛋白質(zhì)的 DNA 序列,也就是傳統(tǒng)上所說的基因變化。然而,隨著近年來人類基因組計劃的完成,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),只有 2%—3% 的 DNA 序列可以編碼蛋白質(zhì),而其他大部分 DNA 序列則可以產(chǎn)生非編碼 RNA,它們雖然不直接參與編碼蛋白質(zhì),卻對調(diào)控蛋白質(zhì)的表達水平和生物學(xué)功能起重要作用,于是,研究基因序列以外的調(diào)控基因表達的科學(xué)——表觀遺傳學(xué)應(yīng)運而生。
表觀遺傳往往受環(huán)境因素的影響,被認(rèn)為是環(huán)境對遺傳因素調(diào)控的橋梁。宋爾衛(wèi)打了個比方,通俗地介紹遺傳學(xué)與表觀遺傳學(xué)的區(qū)別:“一對孿生兄弟的基因完全相同,遺傳密碼子是一樣的,但在成長過程中哥哥內(nèi)向安靜,弟弟活潑好動,他們的性格和行為會表現(xiàn)出差別,這就是環(huán)境對他們的影響,也就是表觀因素。”
宋爾衛(wèi)及其團隊也正是從表觀遺傳學(xué)的角度切入,針對腫瘤微環(huán)境與基因表達之間的“橋梁”展開了研究。
“腫瘤細(xì)胞就像一顆種子,要生根發(fā)芽就需要合適的‘土壤’,也就是腫瘤微環(huán)境。過去一個世紀(jì),研究者大多關(guān)注如何殺死癌細(xì)胞,對其生存的‘土壤’關(guān)注較少。近十幾年我們漸漸發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤‘種子’會反過來影響其生長的‘土壤’,‘土壤’培育出更多‘邪惡’的‘種子’,最后形成促進腫瘤轉(zhuǎn)移的惡性循環(huán)。”宋爾衛(wèi)說,在研究中,他們發(fā)現(xiàn)了一個被稱為“上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化”(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的關(guān)鍵步驟。
乳腺癌細(xì)胞一旦 EMT,就要比未發(fā)生 EMT 的癌細(xì)胞活動能力更強,容易發(fā)生腦、肝、肺、骨等轉(zhuǎn)移,“而且,發(fā)生了 EMT 后的惡性腫瘤‘種子’會反過來影響其生長的‘土壤’,‘土壤’培育出更多壞‘種子’,最后形成促進腫瘤轉(zhuǎn)移的惡性循環(huán)。”今年上半年,宋爾衛(wèi)及其團隊的這一研究成果被發(fā)表在國際腫瘤學(xué)頂級雜志《癌細(xì)胞》(Cancer Cell)上。
激活“轉(zhuǎn)移之路”
BRMS1L 是乳腺癌轉(zhuǎn)移抑制因子,當(dāng)它被沉默,很多促癌基因就表達出來了,此時,一條叫 WNT3-FZD10-β-catenin 的信號通路就會被激活,癌腫瘤就開始了“轉(zhuǎn)移之路”
問題來了。“種子”不會無緣無故變壞,是什么“帶壞了”它們?
研究發(fā)現(xiàn),這與基因的表達與沉默有關(guān)。宋爾衛(wèi)解釋說,腫瘤進展,包括轉(zhuǎn)移的發(fā)生是因為促進癌細(xì)胞浸潤遷移的(以下簡稱“促癌”)“壞基因”被“表達”了,抑制癌細(xì)胞(以下簡稱“抑癌”)的“好基因”被“沉默”了。“因此,如果說上一階段的研究集中于乳腺癌細(xì)胞與微環(huán)境之間的聯(lián)系,那么這一階段的研究則主要針對微環(huán)境是怎么對腫瘤細(xì)胞進行表觀調(diào)控的,也就是研究關(guān)于抑癌基因被沉默的機制,是之前研究的延伸。”
宋爾衛(wèi)和其研究團隊以 428 名平均年齡為 45.5 歲的乳腺癌患者的原發(fā)瘤和轉(zhuǎn)移瘤標(biāo)本為研究對象,發(fā)現(xiàn)了不少對腫瘤轉(zhuǎn)移起著重要作用的“狠角色”的作用機制。
“在腫瘤的微環(huán)境中,不同細(xì)胞存在很多調(diào)控因子,我們本次的研究就涉及到一個轉(zhuǎn)化生長因子 TGFβ1(以下簡稱”TGFβ“),它是一個‘兩面派’,在正常的乳腺細(xì)胞里它是個‘好人’,是抑癌的,而在已經(jīng)癌變的腫瘤細(xì)胞中,它卻變成‘大反派’,起促癌作用。”宋爾衛(wèi)說。
可是,好端端的 TGFβ為何變壞?原來,這也是有“幕后黑手”的。
“在癌細(xì)胞和非癌細(xì)胞里有一個非編碼小分子 RNA miR-106b(以下簡稱”106b“),它像個”開關(guān)“,控制著 TGFβ的抑癌和促癌作用。由于在正常細(xì)胞里面沒有 106b 的表達,所以 TGFβ表現(xiàn)為抑癌;而在癌細(xì)胞里面 106b 表達很高,就‘激化’了 TGFβ的促癌作用。”
“開關(guān)”106b 是怎么對 TGFβ起作用的?
“這就是我們這次的主要發(fā)現(xiàn)。”宋爾衛(wèi)解釋說。原來,106b 沉默了一個叫做 BRMS1L(breast cancermetastasissuppressor 1 like)或 P40 的因子(以下簡稱“P40”),P40 是乳腺癌轉(zhuǎn)移抑制因子,起著共抑制的作用。當(dāng) P40 被沉默,很多促癌基因就表達出來了,那么,一條叫 WNT3-FZD10-β-catenin(以下簡稱“WNT”)的信號通路就會被激活,癌腫瘤由此開始了“轉(zhuǎn)移之路”.隨著腫瘤發(fā)生發(fā)展,TGFβ也就變成了“大反派”,開始起促癌作用。
這一系列研究前后歷經(jīng)了 7 年。研究證實,P40 是抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移的抑癌基因,這為臨床早期預(yù)測乳腺癌的轉(zhuǎn)移提供新的預(yù)測指標(biāo)。宋爾衛(wèi)進一步解釋說:共抑制因子 P40 可作為腫瘤預(yù)后判斷的指標(biāo),當(dāng)有 P40 表達,意味著腫瘤轉(zhuǎn)移的機會少;P40 表達低,說明發(fā)生轉(zhuǎn)移的機會多。此外,106b 也可以作為一個標(biāo)志物,其表達高,患者體內(nèi)的腫瘤就容易轉(zhuǎn)移,反之不容易轉(zhuǎn)移。
找一個“預(yù)測套餐”
我們需要找一個能夠預(yù)測復(fù)發(fā)風(fēng)險的微小分子模型,這個模型是一個“預(yù)測套餐”,通過預(yù)測結(jié)果,判斷乳腺癌復(fù)發(fā)風(fēng)險,并與治療手段掛鉤,讓患者享受到更精準(zhǔn)、更個體化的治療
專家認(rèn)為,此次研究為臨床早期預(yù)測乳腺癌轉(zhuǎn)移提供了新的預(yù)測指標(biāo),為日后乳腺癌的預(yù)后判斷提供了可參考的依據(jù)。
實際上,一直以來,業(yè)界對乳腺癌的治療手段存在不少討論。如,一期乳腺癌患者到底該不該化療就是業(yè)界爭論的焦點。
“這些指標(biāo),可作為預(yù)后的判斷,有助于患者接受更精準(zhǔn)、更個性化的治療。”宋爾衛(wèi)介紹,早在 2008 年,《美國**綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)(NCCN)乳腺癌臨床實踐指南》就推薦,對特定的 21 基因檢測判定為低危的患者,可避免輔助化療;21 基因檢測判定為風(fēng)險高的患者,則需要進行化療。
“在我國,也需要找到一套類似于 21 基因的檢測‘套餐’,也就是找到能預(yù)測復(fù)發(fā)風(fēng)險的微小分子模型,這個模型要由一系列像 106b 這樣的微小 RNA 分子組合而成,是一個‘預(yù)測套餐’,通過預(yù)測結(jié)果,判斷乳腺癌的復(fù)發(fā)風(fēng)險,與治療手段掛鉤,這也是今后研究的方向和攻克難點。”宋爾衛(wèi)說。
除了制定個體化的治療方案,開發(fā)特效藥也是未來的方向。
不過,研究者也坦言,從研究到臨床藥物開發(fā)仍有漫漫長路——得首先找到這個基因,研究它與臨床的關(guān)聯(lián),看是否可以作為腫瘤的預(yù)測因子,如果可以就要找到阻斷這個因子的抗體或化合物,進行大量、長期的臨床研究,這樣一步一步才能從實驗臺走到常規(guī)的治療手段,也就是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)。
據(jù)參與本次研究的姚和瑞教授介紹,目前在乳腺癌領(lǐng)域,轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究最重要的成果之一莫過于靶向治療藥物赫賽丁的出現(xiàn)。
赫賽丁是針對乳腺癌預(yù)后判斷因子 HER2 所研發(fā)的藥物,適用于治療 HER2 過度表達的轉(zhuǎn)移性乳腺癌。1984 年,HER2 因子被發(fā)現(xiàn),10 年后,針對 HER2 進行抗體臨床試驗,1998 年,美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)赫賽丁上市,并在晚期乳腺癌患者中使用。2006 年 5 月,赫賽丁被歐盟批準(zhǔn)作為早期 HER2 陽性乳腺癌繼標(biāo)準(zhǔn)化療之后的輔助療法。
“從基礎(chǔ)研究到臨床使用經(jīng)歷了 20 年的漫長歲月??墒?,20 年對于科研成果轉(zhuǎn)化為臨床藥物來說,已經(jīng)不算長。”姚和瑞直言。
宋爾衛(wèi)研究團隊希望,能在此研究的基礎(chǔ)上找到針對轉(zhuǎn)移性乳腺癌治療的新型分子靶點,并找到相關(guān)藥物,為乳腺癌治療帶來曙光。
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