新發(fā)現(xiàn)的基因可以阻止致命癌癥的擴散

索爾克研究所(Salk Institute)的科學家發(fā)現(xiàn)了一種基因，這種基因可以阻止癌癥從肺部轉(zhuǎn)移到身體的其他部位，這意味著一種對抗世界上最致命癌癥之一的新方法。

通過確定這種轉(zhuǎn)移的原因，索爾克的科學家們能夠解釋為什么有些腫瘤比其他腫瘤更容易擴散。這種轉(zhuǎn)移在肺癌中經(jīng)常發(fā)生得很快，而且生存率很低。這一新發(fā)現(xiàn)的途徑，今天在《分子細胞》雜志上詳細介紹，也可能幫助研究人員了解和治療黑色素瘤和宮頸癌的擴散。

索爾克分子和細胞生物學實驗室教授、霍華德·休斯醫(yī)學院早期職業(yè)科學家魯本·j·肖說:“肺癌即使在早期發(fā)現(xiàn)，也往往能夠幾乎立即轉(zhuǎn)移并在全身扎根。”“為什么有些腫瘤會這樣而有些則不會，其原因還沒有被很好地理解。”現(xiàn)在，通過這項工作，我們開始了解為什么某些類型的肺癌具有如此大的侵襲性。

肺癌也影響著不吸煙者，是美國癌癥相關(guān)死亡的主要原因(今年估計有近16萬人)。根據(jù)美國國家癌癥研究所(National cancer Institute)的數(shù)據(jù)，美國在肺癌治療上的支出超過120億美元。然而，肺癌的存活率卻很低:80%的患者在確診后5年內(nèi)死亡，這主要是由于這種疾病有擴散到全身的侵略性傾向。

為了變得可移動，癌細胞超越了細胞機制，細胞機制通常使細胞扎根于各自的位置。相反，癌癥可以打開或關(guān)閉從細胞膜上突出的分子錨(稱為局部粘附復合物)，為細胞的遷移做好準備。這使得癌細胞開始通過血液在體內(nèi)循環(huán)，并在新的器官中定居。

除了不同的癌癥能夠操縱這些錨點之外，人們還知道，大約五分之一的肺癌病例缺少一種名為LKB1(也稱為STK11)的抗癌基因。缺少LKB1的癌癥通常是侵襲性的，在全身迅速擴散。然而，沒有人知道LKB1和病灶粘連是如何聯(lián)系的。

現(xiàn)在，索爾克的研究小組發(fā)現(xiàn)了這種聯(lián)系，并找到了治療的新目標:一種鮮為人知的基因DIXDC1。研究人員發(fā)現(xiàn)，DIXDC1接受LKB1的指令，進入局部粘連，改變其大小和數(shù)量。

當DIXDC1被“打開”時，6個左右的局部粘附會變得又大又粘，將細胞固定在它們的位置上。當DIXDC1被阻斷或失活時，局部粘附變得小而多，導致數(shù)以百計的小“手”響應(yīng)細胞外信號將細胞向前拉。例如，在逃離肺部的過程中，越來越多的腫瘤細胞傾向于成為可移動的輔助器官，并允許腫瘤細胞在血液中存活，在全身各個器官中?？?。

“LKB1和DIXDC1之間的通信負責細胞內(nèi)的‘留駐’信號，”第一作者、博士生喬納森·古德溫(Jonathan Goodwin)說。“人們對DIXDC1知之甚少，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它在癌癥和轉(zhuǎn)移中被抑制。”

肖和他的同事在新的研究中發(fā)現(xiàn)，腫瘤有兩種方法來關(guān)閉這種“靜止”信號。一種是直接抑制DIXDC1。另一種方法是刪除LKB1，然后LKB1從不向DIXDC1發(fā)送信號以移動到焦點粘連以錨定細胞。鑒于此，科學家們想知道重新激活DIXDC1是否能夠阻止癌癥的轉(zhuǎn)移。研究小組提取了低水平DIXDC1的轉(zhuǎn)移細胞，并過表達了該基因。DIXDC1的加入確實降低了這些細胞在體內(nèi)外轉(zhuǎn)移的能力。

古德溫說:“這個基因如此強大，真是非常、非常令人吃驚。”“在這項研究開始時，我們并不知道DIXDC1會參與轉(zhuǎn)移。LKB1會影響很多蛋白質(zhì);一個人控制這么多這種表型是不被期望的。

目前，對于存在LKB1或DIXDC1改變的癌癥，還沒有專門的治療方法，但那些缺失這兩種基因的患者，很可能會從針對局部粘連的癌癥藥物中看到治療結(jié)果，肖說。

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