最近，科學家發現，一種普遍存在于人類和許多其他動物中的特異性蛋白質，當其水平降低或者被阻斷時，都能減緩兩種不同癌癥到小鼠肺部的轉移。研究表明，當這種蛋白質變成失調時，它就為癌癥擴散做好了準備，表明解決這一失調是抗擊癌癥轉移的一種有用策略。

相關研究結果發表在12月15日的《Cancer Research》雜志，本文通訊作者、布朗大學醫學和生物科學學院院長Jack A. Elias指出：“我們認為，每個人都有幾丁質酶3樣蛋白1（CHI3L1），因為它在我們抵御感染的過程中起著重要的作用。但是本文表明，誘導這種分子似乎對于腫瘤轉移的能力是非常重要的。”

其他的研究表明，具有高水平YKL-40蛋白的癌癥患者，與具有低水平該蛋白的患者相比，預后顯著更差。

在這項新的研究中，布朗大學和耶魯大學的研究人員試圖確定，這種蛋白僅僅是癌癥轉移的一個指標？還是在此過程中具有重要的作用？Elias實驗室在其他疾病（包括特發性肺纖維化和哮喘）中認真研究了這種蛋白，并表明它也在每種疾病中發揮舉足輕重的作用。

為了找到答案，他們將惡性黑色素瘤和乳腺癌細胞注入小鼠體內，并在減少CHI3L1積累或阻斷它之后，評估了癌癥轉移的程度。他們大多是評估肺部的影響，但是當他們也研究皮膚時，他們發現，在那里所觀察到的效果也反映在肺部。

蛋白質和通路

在研究CHI3L1的幾年內，Elias的研究小組已經開發了幾種修改蛋白質的方法。本文共同作者、布朗大學分子微生物學和免疫學教授Chun Geun Lee，制備了缺乏這個蛋白編碼基因的小鼠。該研究小組還開發了抗CHI3L1的抗體，并發現了一種小分子藥物，可抑制它的生產。該研究小組已經學會如何控制使CHI3L1超速或制動的蛋白質。

在一系列實驗中，Elias、Lee和他們的研究小組系統地采用了所有方法，來研究小鼠將會發生什么，并確定調節該蛋白的途徑或分子鏈事件。

首先他們證實，隨著癌癥的進展，小鼠體內的CHI3L1水平確實升高，就如在人體內那樣。在肺部，它在靠近轉移瘤或已經轉移的腫瘤結節的細胞內特別普遍。

然后，他們比較了乳腺癌和惡性黑色素瘤在小鼠肺部的轉移，這些小鼠一部分具備產生CHI3L1的遺傳能力，一部分則不具備。沒有該蛋白的這些小鼠，在同一段時間后比正常產生該蛋白的小鼠腫瘤轉移的少得多。同樣，用抗體敲除CHI3L1，可減少黑色素瘤向肺部的轉移。

他們也在缺乏semaphorin 7a蛋白生產能力的小鼠中，進行了相同的實驗，這種蛋白可促使CHI3L1開始行動。沒有semaphorin 7a的小鼠表達更少的CHI3L1，在肺部具有更少的黑色素瘤轉移。當研究人員用抗體阻斷semaphorin 7a時，他們發現了相同的CHI3L1和轉移抑制作用。

他們表明，Semaphorin 7a似乎通過與兩個中間蛋白（beta-1 integrin和plexin C1）相互作用來調控CHI3L1。前者作為CHI3L1的一個油門，而plexin C1則更像是降低其生產的制動器。所以當他們中和β-1整合素時，他們看到了更少的CHI3L1和更少的轉移。當他們中和或減少plexin C1時，他們看到了更多的CHI3L1和更多轉移。

臨床應用注意事項

Elias說，激活CHI3L1通路似乎可使兩種不同的癌癥擴散，也許在兩種不同的組織，這表明這一通路可能有更廣泛的作用。他說：“這使我們相信，這可能是轉移產生的一種基本途徑。”

他表示，還有更多的研究需要確定，例如，確定CHI3L1如何可使癌癥擴散？他說：“我們知道是什么分子參與了這一觸發。我們不知道它們在哪里，它們中的哪一個是在腫瘤上，哪一些是在腫瘤周圍的正常組織中。”

因為Elias實驗室的重點是肺病學，研究人員希望熟悉其他器官的專家將在身體其他部位研究CHI3L1，以確定它是否也在這些部位起著同樣的作用。

Elias和Lee說，如果進一步的研究證實，失調的CHI3L1是癌癥擴散的一個基本促成者，那么開發一種藥物或生物治療來恢復適當的調節，值得我們嘗試。研究小組希望能開發一種哮喘治療方法，他們已經著手將小鼠中的CHI3L1抑制抗體，轉化成一種可適合于人類的抗體。

Elias說，長期目標是，在手術切除患者主要腫瘤之后，防止癌癥的擴散。他說：“是否你用這種方式治療患者，就能夠阻止或真正延緩腫瘤的擴散、并使患者較長時間更好地生活嗎？這就是為什么我們對‘將這些小鼠研究推及到人類中’感到興奮的原因。”