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技術(shù)文章 / article
黑色素瘤研究進(jìn)展一覽
原載自:[技術(shù)資料頻道] 2017-10-09 瀏覽次數(shù):2605
本期為大家?guī)淼氖呛谏亓鱿嚓P(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展,希望讀者朋友們能夠喜歡。
1. Cell Rep:重磅!促進(jìn)癌變的轉(zhuǎn)錄因子或能有效抑制黑色素瘤發(fā)展
DOI: 10.1016/j.celrep.2017.08.057
近日,一項刊登于雜志Cell Reports上的研究報告中,來自Roswell Park癌癥研究所的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),對一種癌癥類型非常有效的療法或許會促進(jìn)其它類型的癌癥不斷進(jìn)展,相關(guān)研究或有望幫助研究人員開發(fā)能夠有效抵御癌癥的新型療法。
轉(zhuǎn)錄因子FOXQ1是一種大家熟知的癌基因,此前研究人員發(fā)現(xiàn)FOXQ1與機體癌變發(fā)生直接相關(guān),包括多種類型的乳腺癌、結(jié)直腸癌、肝癌和卵巢癌等,為了更好地理解FOXQ1參與其它類型癌癥的發(fā)病機制,研究人員Mikhail Nikiforov等人調(diào)查了蛋白FOXQ1在黑色素瘤發(fā)病過程中所扮演的關(guān)鍵角色,黑色素瘤是一種特殊類型的癌癥,相比其它癌癥而言,黑色素瘤的發(fā)病源于不同類型的細(xì)胞。
研究者發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OXQ1能夠抑制黑色素瘤細(xì)胞的生長;Nikiforov教授表示,這項研究中zui大的發(fā)現(xiàn)就是,F(xiàn)OXQ1能夠準(zhǔn)確抑制黑色素瘤細(xì)胞中相同的基因并且抑制癌變進(jìn)程,此前研究人員并未發(fā)現(xiàn)過癌細(xì)胞能夠?qū)我换虍a(chǎn)生如此大的反應(yīng),當(dāng)然了這對于有效管理癌癥(比如開發(fā)新型療法)或許非常重要,同時相關(guān)研究結(jié)果也能幫助癌癥患者在消滅癌癥的同時避免藥物的不正確使用。
研究人員認(rèn)為,轉(zhuǎn)錄因子FOXQ1能夠抑制誘發(fā)癌變的黑色素瘤細(xì)胞中相同過程的發(fā)展,而這一過程取決于兩種類型蛋白質(zhì)之間的平衡,即b-連環(huán)蛋白和TLE家族成員;當(dāng)同F(xiàn)OXQ1相互作用時,這些蛋白就能夠?qū)⒈舜宿D(zhuǎn)化成為轉(zhuǎn)錄激活子或抑制子,從而就能夠誘導(dǎo)或者抑制N-鈣粘蛋白(CDH2基因)的表達(dá),而N-鈣粘蛋白是腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的主要調(diào)節(jié)子。
zui后研究者Nikiforov總結(jié)道,我們希望未來能夠?qū)ι鲜鱿嗷プ饔眠M(jìn)行更為深入的研究,同時利用這種逆響應(yīng)過程更好地理解如何更好地控制黑色素瘤和癌變的發(fā)生,也為開發(fā)新型抗癌療法提供新的希望。
2. Nature:黑色素瘤抵抗現(xiàn)存的組合療法之謎
doi:10.1038/nature24040
在2014年,針對轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的新組合療法因有助延長這些患者的壽命而上市。然而不幸的是,在經(jīng)過幾個月的治療后,幾乎接受這種治療方案的所有患者zui終都復(fù)發(fā)了。
在一項新的研究中,來自美國賓夕法尼亞大學(xué)、威斯達(dá)研究所和中國杭州師范大學(xué)、北京大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員揭示出為何這些復(fù)發(fā)會發(fā)生。盡管這些組合療法阻斷癌細(xì)胞用來促進(jìn)它們生長的主要通路,但是這些癌細(xì)胞像繞道的車輛那樣繞過這種阻斷,利用其他的通路繼續(xù)生長和擴散。這些由PAK酶家族控制的平行通路為治療黑色素瘤提供有吸引力的新靶標(biāo)。相關(guān)研究結(jié)果于2017年9月27日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“PAK signalling drives acquired drug resistance to MAPK inhibitors in BRAF-mutant melanomas”。論文通信作者為來自賓夕法尼亞大學(xué)的Wei Guo、Xiaowei Xu和來自威斯達(dá)研究所的Meenhard Herlyn。論文*作者為來自賓夕法尼亞大學(xué)的Hezhe Lu、Shujing Liu和來自威斯達(dá)研究所的Gao Zhang。
Guo說,“這些腫瘤細(xì)胞是聰明的。一旦這些組合療法首先阻斷這種主要的通路,其他的通路就能夠被激活,從而導(dǎo)致更為侵襲性的疾病。”
Herlyn說,“我們的發(fā)現(xiàn)為抵抗黑色素瘤細(xì)胞重新連接它們的信號網(wǎng)絡(luò)的能力提供了一種可能的迂回策略。當(dāng)癌癥變聰明時,我們必須變得更加聰明。”
大約一半的黑色素瘤歸因于基因BRAF發(fā)生突變。當(dāng)發(fā)生突變時,在被稱作MAPK/ERK通路的信號級聯(lián)反應(yīng)中發(fā)揮作用的酶BRAF變得過度活躍,從而導(dǎo)致細(xì)胞生長增加(這是癌癥的一種特征)。相應(yīng)地,藥物已被開發(fā)出來抑制BRAF。這些藥物已取得適度的成功,但是一些患者*不會作出應(yīng)答,而且那些作出應(yīng)答的患者幾乎不可避免地產(chǎn)生耐藥性。
為了提高這些BRAF抑制劑的效果,人們zui近開發(fā)出一類新的藥物(即MEK抑制劑)來阻斷一種在BRAF/MEK下游發(fā)揮作用的酶。將BRAF抑制劑與MEK抑制劑組合使用給晚期黑色素瘤患者提供迄今為止*的治療方案之一。但是正如BRAF抑制劑那樣,這種組合療法的效果是短暫的。
幾年前,在細(xì)胞培養(yǎng)測定中耐藥性黑色素瘤細(xì)胞比它們的親本細(xì)胞更具侵襲性的發(fā)現(xiàn)深深吸引了Guo和他的博士后研究員Lu。為了發(fā)現(xiàn)這種耐藥性是如何發(fā)生的,Guo、Lu與Xu、Herlyn和同事們一道研究了這兩種腫瘤細(xì)胞系和來自在僅接受BRAF抑制劑治療或者接受BRAF/MEK抑制劑組合治療之前和之后的黑色素瘤患者的腫瘤活組織樣品。正如其他的研究團隊之前證實的那樣,他們發(fā)現(xiàn)僅接受BRAF抑制劑治療似乎會讓ERK重新激活。ERK位于MAPK通路的BRAF節(jié)點的下游。
但是在很多腫瘤細(xì)胞系和對這種組合治療產(chǎn)生抵抗性的患者樣品中,這些研究人員觀察到不同的情形發(fā)生:ERk并未被重新激活,相反,他們發(fā)現(xiàn)一種被PAK酶控制的平行通路被激活。
Guo說,“我們發(fā)現(xiàn)在很多患者中,不僅PAK被激活,而且位于PAK下游的靶標(biāo)也被激活。”
讓對這種組合療法產(chǎn)生抵抗力的腫瘤細(xì)胞接受PAK抑制劑治療會降低它們的生長能力。當(dāng)這些研究人員反其道而行之(即在一種轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞系中激活PAK蛋白)時,他們發(fā)現(xiàn)這些腫瘤細(xì)胞對MAPK通路的抑制劑產(chǎn)生更強的抵抗力。
這些研究人員發(fā)現(xiàn),PAK蛋白通過在幾種不同的促進(jìn)細(xì)胞周期推進(jìn)和抑制細(xì)胞凋亡的通路中發(fā)揮作用,允許黑色素瘤茁壯成長。
有趣的是,癌癥研究人員此前曾試圖將阻斷PAK作為一種抗腫瘤策略,僅發(fā)現(xiàn)這似乎并沒有阻止黑色素瘤進(jìn)展。
Guo說,“這似乎表明僅當(dāng)ERK通路被抑制時,Pak才變得有活性。隨后就可利用PAK抑制劑加以治療,就可觀察到效果出現(xiàn)。”
Xu說,“我們的發(fā)現(xiàn)有可能指導(dǎo)靶向PAK的新藥物開發(fā)工作。”
展望未來,這些研究人員有望將靶向PAK作為一種靶向黑色素瘤的新方法。他們正在追蹤研究PAK下游的一些平行通路,以便確定它們?nèi)绾伟l(fā)揮作用,同時也正在研究將免疫療法用于黑色素瘤治療。
3. NEJM:重大突破!新療法可阻止黑色素瘤擴散!
研究者說,一個新的療法可阻止世界上zui致命的皮膚癌--黑色素瘤向其它器官的擴散。
澳大利亞悉尼黑色素瘤研究所進(jìn)行的兩項藥物試驗結(jié)果證明,在已接受手術(shù)切除了腫瘤的三期患者中,疾病的擴散得到了成功阻止。
"這些臨床試驗結(jié)果表明,我們可以終止疾病,有效預(yù)防其擴散并挽救生命。" 該研究所的醫(yī)療總監(jiān)Georgina Long在New England Journal of Medicine上發(fā)表的研究中說。
"我們的zui終目標(biāo)是使黑色素瘤成為一個慢性病而不是一個絕癥,現(xiàn)在我們離這個目標(biāo)已經(jīng)很接近了。"
世界衛(wèi)生組織表示,每三個被診斷為癌癥的患者中就有一個是皮膚癌,而澳大利亞的黑色素瘤的發(fā)病率是*zui高的國家之一。平均每5小時就有一個澳大利亞人因此死亡。
90%的患者可通過手術(shù)切除原發(fā)性腫瘤而治愈,而在另外10%中擴散了是因為發(fā)現(xiàn)得太晚了。
"這些結(jié)果會改變我們治療黑色素瘤患者的方式,也會改變他們的生活質(zhì)量。"Long補充道。
"迄今為止,那些已接受手術(shù)切除腫瘤的三期黑色素瘤患者只能靠等待,來看他們的黑色素瘤是否會發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移或擴散。
"生活在這樣的恐懼中會影響到他們和家人的生活。"
研究者們進(jìn)行了兩項為期12個月的試驗,一項是基于免疫療法的試驗,另一項則是進(jìn)行靶向治療。兩項試驗都成功阻止了疾病的擴散。
靶向治療(達(dá)拉菲尼和曲美替尼)阻止了一個特別的基因BRAF的作用,這個基因是黑色素瘤的驅(qū)動器。它不僅阻止了三期黑色素瘤在已接受腫瘤切除的患者體內(nèi)的復(fù)發(fā),還增加了總體生存率。
另一項試驗,通過為患者使用免疫療法單抗或易普利姆瑪來重新啟動免疫系統(tǒng),并攻擊黑色素瘤細(xì)胞。結(jié)果表明,單抗降低了復(fù)發(fā)的發(fā)生率。
"這些臨床試驗顯示,我們有了預(yù)防黑色素瘤擴散和發(fā)展的彈藥,而這是一個在此之前我們還無法控制的疾病關(guān)鍵領(lǐng)域。"Long說。
"這將改變*范圍內(nèi)治療黑色素瘤的方式,我們不再需要被動地坐等黑色素瘤擴散。"
4. Cancer Res:自噬抑制劑對治療黑色素瘤是否有效還需關(guān)注另一因素
DOI:10.1158/0008-5472.CAN-17-0907
細(xì)胞自噬是參與維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的一個分解代謝過程,能夠降解一些細(xì)胞成分為新分子的合成提供基本的原料。許多研究發(fā)現(xiàn)自噬是與癌細(xì)胞存活有關(guān)的一個關(guān)鍵特征,因此通過改變自噬過程促進(jìn)細(xì)胞死亡獲得了許多科學(xué)家的關(guān)注。
自噬介導(dǎo)了癌細(xì)胞對多種抗癌藥物的抵抗,而對于黑色素瘤來說,癌細(xì)胞對靶向治療的抵抗還與Wnt的表達(dá)有關(guān),Wnt是抑制經(jīng)典Wnt信號通路關(guān)鍵分子β-catenin表達(dá)的一個內(nèi)在因子,也能夠促進(jìn)腫瘤的侵襲。鑒于這兩個因素都能夠引起癌細(xì)胞對抗癌藥物的抵抗,深入了解兩者之間的內(nèi)在關(guān)系對于黑色素瘤治療和解決耐藥性問題都有比較重要的意義。
zui近來自美國費城Wistar研究所的Ashani T. Weeraratna教授帶領(lǐng)研究人員對黑色素瘤中Wnt和細(xì)胞自噬的內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行了深入分析,并將相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊Cancer Research上。
在這項研究中,研究人員結(jié)合人類活檢樣本和細(xì)胞系以及小鼠模型功能分析對Wnt和自噬之間的關(guān)系進(jìn)行了探究。他們發(fā)現(xiàn)在Wnt高表達(dá)和β-catenin低表達(dá)的黑色素瘤細(xì)胞中其基礎(chǔ)的自噬水平也比較高,隨后通過在基因水平阻斷自噬他們還發(fā)現(xiàn)了一個意想不到的反饋回路,在Wnt高表達(dá)的細(xì)胞中敲低自噬參與因子ATG5的表達(dá)能夠下調(diào)Wnt的表達(dá)并增加β-catenin的水平。
之前研究表明自噬水平較高的細(xì)胞對自噬抑制劑的應(yīng)答更加敏感,為了探究Wnt對自噬的影響,研究人員在體內(nèi)和體外實驗中使用了作用于溶酶體的強力自噬抑制劑Lys05對Wnt表達(dá)水平不同的黑色素瘤細(xì)胞進(jìn)行處理,這種化合物能夠有效靶向黑色素瘤細(xì)胞中的自噬過程。結(jié)果表明Wnt高表達(dá)的細(xì)胞對Lys05的敏感性相對較弱,而誘導(dǎo)β-catenin活性能夠逆轉(zhuǎn)這種情況。
文章作者表示,在預(yù)測和評估自噬抑制劑對黑色素瘤患者的作用效果時應(yīng)該將Wnt的表達(dá)水平考慮在內(nèi),這樣能夠更加準(zhǔn)確的判斷藥物的作用情況。
5. Nature:揭示為何紅頭發(fā)的人更容易患上黑色素瘤
doi:10.1038/nature23887
紅頭發(fā)的人(redheads)以蒼白的皮膚、雀斑、不容易曬黑和不幸地具有增加的皮膚癌風(fēng)險,而為人所知。已有研究證實了他們具有黑素皮質(zhì)素受體1(Melanocortin 1 Receptor, MC1R)變異體,但是它如何導(dǎo)致增加的皮膚癌風(fēng)險,以及這種風(fēng)險能否被逆轉(zhuǎn)一直是一個活躍的研究領(lǐng)域。MC1R是一種G蛋白偶聯(lián)受體,而且在人體色素沉積中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
如今,在一項新的研究中,來自美國波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院、哈佛醫(yī)學(xué)院、阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校、中國暨南大學(xué)藥學(xué)院腫瘤藥理學(xué)研究所、中南大學(xué)、第四軍醫(yī)大學(xué)、天津中醫(yī)藥大學(xué)、南開大學(xué)和英國牛津大學(xué)的研究人員證實對紅頭發(fā)的人而言,存在降低皮膚癌發(fā)生風(fēng)險的方法。特別地,他們證實參與色素沉積的蛋白MC1R受到一種特定的被稱作棕櫚?;╬almitoylation)的修飾過程的影響,這種棕櫚?;瘜C1R的功能是至關(guān)重要的。通過促進(jìn)MC1R蛋白變異體發(fā)生棕櫚?;t頭發(fā)的人的皮膚癌發(fā)生風(fēng)險就能夠下降。相關(guān)研究結(jié)果于2017年9月6日在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“Palmitoylation-dependent activation of MC1R prevents melanomagenesis”。
紅頭發(fā)的人占*人口的1%~2%,攜帶著導(dǎo)致他們的典型特征出現(xiàn)和他們的皮膚癌發(fā)生風(fēng)險增加的MC1R變異體。zui為危險的皮膚癌是黑色素瘤。大多數(shù)公共衛(wèi)生工作關(guān)注通過降低太陽照射,特別是降低損傷DNA的紫外線照射,預(yù)防皮膚癌,但是紅頭發(fā)的人攜帶著更高的疾病負(fù)擔(dān),這就使得開發(fā)替代性的風(fēng)險降低策略備受關(guān)注。
論文通信作者、波士頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)與實驗治療學(xué)教授、皮膚病學(xué)教授Rutao Cui博士解釋道,“在此之前,我們對黑色素瘤發(fā)生的分子生物學(xué)機制的理解并不能夠解釋MC1R如何受到紫外線照射的影響、為何紅頭發(fā)的人更容易患上黑色素瘤,以及出于治療目的,是否能夠恢復(fù)紅頭發(fā)顏色變異體的活性。”
在一種實驗性小鼠模型中,這些研究人員使用了一種能夠增加MC1R棕櫚?;男》肿觩almostatin B,隨后讓這種模型接受紫外線照射。未接受palmostatin B處理的對照組小鼠也接受紫外線照射,表現(xiàn)出顯著更高的黑色素瘤發(fā)生率。Cui說,“這些結(jié)果提示著利用藥物激活棕櫚?;瘯柚惯@種特定的小鼠模型患上黑色素瘤。”
根據(jù)這些研究人員的說法,這項研究代表著完整的分析結(jié)果:激活棕櫚酰化能夠被用作一種阻止這種疾病的策略。“我們希望我們的研究允許為紅頭發(fā)的人開發(fā)一種藥物預(yù)防策略來保護他們的皮膚和讓他們像其他人那樣享受陽光。”