癌癥雙面蛋白變身之謎
日期:2015-02-10 08:59:40
《化身博士》(Dr. Jekyll and Mr. Hyde)是英國(guó)作家Robert Louis Stevenson在19世紀(jì)撰寫(xiě)的一部著名的小說(shuō)。故事描述了在維多利亞時(shí)代,Jekyll博士為了探索人性的善惡,研究發(fā)明了一種特殊的新藥,吃下去便會(huì)變成另一個(gè)自我,即Hyde先生。博士把自己所有的惡念全部賦予了野蠻殘暴的Hyde。Jekyll博士行醫(yī)多年,多行善事,名聲極好,而Hyde則無(wú)惡不作,殺人害命。一場(chǎng)悲劇終于一發(fā)不可收拾,Jekyll博士無(wú)法擺脫Hyde,最后選擇了自殺。這部小說(shuō)引出了一個(gè)問(wèn)題:“善與惡是否可以存在于同一人身上?”
而后來(lái)癌癥研究人員發(fā)現(xiàn),在分子遺傳學(xué)的世界中也存在這種“善與惡”并存的現(xiàn)象。其中一個(gè)例子就是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β),這一在早期癌癥形成過(guò)程中抑制腫瘤進(jìn)展的蛋白,在細(xì)胞一旦進(jìn)入到癌變狀態(tài)后實(shí)際上對(duì)癌癥擴(kuò)散起促進(jìn)作用。TGF-β是在何時(shí)及如何將其功能角色從腫瘤抑制因子切換至轉(zhuǎn)移促進(jìn)因子的,是一個(gè)長(zhǎng)期存在的謎題。現(xiàn)在,來(lái)自德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的科學(xué)家們確信他們已經(jīng)找到了答案。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是著名華人科學(xué)家、德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心分子和細(xì)胞腫瘤學(xué)部副主任余棣華(Dihua Yu)教授。
在這項(xiàng)研究中,余教授證實(shí)另一種叫做14-3-3ζ的蛋白可通過(guò)改變SMAD的伴侶蛋白,將TGF-β從在癌前細(xì)胞中抑制腫瘤切換至在乳腺癌細(xì)胞中促進(jìn)轉(zhuǎn)移——擴(kuò)散至骨骼。
余棣華教授將研究結(jié)果發(fā)布在本月的《癌細(xì)胞》(Cancer Cell)雜志上。
余棣華說(shuō):“TGF-β扮演了雙重角色,其既在正常和癌變前細(xì)胞中充當(dāng)了腫瘤抑制因子,也在晚期癌癥中發(fā)揮了轉(zhuǎn)移促進(jìn)因子作用。然而TGF-β切換其角色的分子機(jī)制長(zhǎng)期以來(lái)卻是癌癥研究人員的一個(gè)未解之謎。”
余棣華和她的研究小組通過(guò)解釋14-3-3ζ導(dǎo)致重要蛋白p53失穩(wěn)定,隨后關(guān)閉TGF-β腫瘤抑制能力的機(jī)制,在某種程度上有可能為解開(kāi)這一謎題提供了一把鑰匙。此外,它也通過(guò)穩(wěn)定另一種蛋白GLi2促進(jìn)了癌癥骨轉(zhuǎn)移。
“已知TGF-β在癌癥中起至關(guān)重要的作用,促使科研人員付諸了極大的努力來(lái)開(kāi)發(fā)可用于抗癌治療的TGF-β抑制劑。然而在抑制腫瘤進(jìn)展的同時(shí)又可充當(dāng)癌癥轉(zhuǎn)移的跳板,TGF-β的這一傾向成為了開(kāi)發(fā)抗TGF-β療法的一個(gè)主要障礙。我們開(kāi)發(fā)出了一種模型,提出TGF-β的復(fù)雜特性或許受到SMAD伴侶蛋白的細(xì)胞效應(yīng)的支配。”
SMAD蛋白幫助調(diào)控了一些特異基因的活性以及細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂。事實(shí)上,它們將來(lái)自細(xì)胞外的TGF-β信號(hào)傳送到細(xì)胞核中,影響了細(xì)胞如何生成其他的蛋白。SMAD通過(guò)與p53蛋白合伙在癌變前細(xì)胞中抑制腫瘤,并幫助GLi2蛋白促進(jìn)癌癥骨轉(zhuǎn)移由此賦予了TGF-β善惡特性。
更好地定義蛋白質(zhì)的這種分子攪拌缸 (Mixing Bowl)或許可促成一些新的療法,以更有效地方式來(lái)靶向TGF-β在癌癥中的關(guān)鍵作用。
“由于TGF-β在各種生理功能中起著重要的作用,讓我們看看如何開(kāi)發(fā)出一個(gè)更特異性的藥物來(lái)選擇性靶向癌癥中的TGF-β,在癌變前細(xì)胞中阻止其引發(fā)轉(zhuǎn)移能力的同時(shí)維持它的腫瘤抑制能力,這至關(guān)重要,”余棣華說(shuō)。