Science發現眼黑色素瘤擴散相關基因
日期:2010-11-08 09:52:08
近日華盛頓大學醫學院的研究人員鑒定了一個眼黑色素瘤擴散相關的基因。研究人員稱這一發現有助于科學家們找到腫瘤擴散(轉移)的原因,推動開發出更有效的治療手段。研究結果在線報道在《科學快訊》(Science Express)上,研究人員稱他們在84%的轉移性眼腫瘤中發現了BAP1基因的突變,而在非轉移性腫瘤中則未檢測到此類突變。
轉移是最常見的一種癌癥患者死亡誘因,然而目前科學家們對于癌細胞獲得擴散能力,轉移至身體其他部位的機制卻知之甚少。越來越多的證據表明轉移抑制基因的突變可能促進了癌癥擴散,然而它們似乎又與腫瘤早期事件關系不大。現在僅有少量的基因已被確定,新研究發現將BAP1定義為其中的一個新成員。
“科學家們和醫生們一直在等待發現有利的靶點治療這類高危病患,”論文第一作者、華盛頓大學眼科學家J. William Harbour, MD說道:“我們相信這一發現將加快治療手段的開發。”
眼黑色素瘤,也稱為葡萄膜黑色素瘤,是最常見的一種眼癌疾病和第二大黑色素瘤類型。在美國每年有2000人受累,它可以累及所有年齡層的人,但最常見于 50歲的患者。眼黑色素瘤主要起源于視網膜下葡萄膜組織內的色素細胞。半數以上的眼黑色素瘤最終會發展為致命的轉移性腫瘤。
“癌癥最常見的擴散部位是肝臟。如果發生轉移,90%的情況下會擴散到肝臟,并在數月時間內導致死亡。”Harbour說:“要提高疾病的生存率,科學家們必須更多地了解腫瘤細胞轉移的機制。”Harbour是華盛頓大學醫學院和巴恩斯-猶太醫院(Barnes-Jewish Hospital)下屬的塞特癌癥中心(Siteman Cancer Center)眼腫瘤科主任,細胞生物學和分子腫瘤學教授,眼科學和視覺科學杰出教授。
Harbour及共同研究者、兒科遺傳學和醫學遺傳學教授Anne M. Bowcock博士一直在腫瘤細胞DNA上尋找線索希望找到某些腫瘤擴散的原因。他們根據基因表達譜將眼黑色素瘤分為兩型。第1型擴散風險較低,而第2型則有著高的轉移風險。此外,他們發現不同于1型腫瘤在3號染色體上有兩個拷貝的基因,90%的2型腫瘤都丟失了一個拷貝。
在新研究中,研究人員將1型和2型腫瘤3號染色體上的基因進行了比較分析,希望找到它們之間的差異。一開始他們對2型腫瘤的兩個組織進行了檢測。 “我們發現了一些共同的異常差異即多態,這些不太可能造成太多的影響,”Bowcock說:“我們排除了這些變異,然后在3號染色體上尋找其他的一些基因變異。最終我們在分析的兩個2型腫瘤組織中找到了BAP1基因。
“我認為它有可能成為癌癥遺傳學上的一個共同課題,”Bowcock說:“當我們在前兩個腫瘤中鑒定出BAP1基因的突變后,我們對另外29個2型腫瘤及 25個1型腫瘤組織進行了DNA檢測,發現84%的2型腫瘤都存在BAP1的突變。我們還發現在大多數情況下,2型腫瘤細胞在3號染色體上都只有一個拷貝的BAP1基因,并且由于損害突變使得它無法在細胞中發揮正常的功能。”
“看起來BAP1基因充當了轉移抑制子的作用。當它被破壞時,腫瘤就可發生轉移,”Harbour說:“這一發現將從幾個方面改善患者的健康。如果我們能在腫瘤早期階段檢測到BAP1基因突變,我們或許可通過檢測患者血液尋找黑色素瘤細胞,以確定患者是否患有轉移性腫瘤。”
Harbour認為深入了解BAP1蛋白的正常功能將有助于研究人員找到擴散性眼腫瘤的治療靶點。Harbour和Bowcock已經著手開展這方面的研究。
“現在我們知道BAP1在2型腫瘤中發揮了主要作用,但是應該還有其他的因素存在,”Bowcock補充說:“我們想知道是否有其他的基因突變存在于1型腫瘤中,為什么它們不會發生轉移呢?”
Bowcock 和 Harbour在一個1型腫瘤中發現了BAP1基因突變。他們認為這有可能是因為腫瘤已開始向2型腫瘤發展。在第二輪試驗中,研究人員培育了眼黑色素瘤細胞,并敲除了細胞中的BAP1基因,發現細胞僅在5天時間內外觀就發生了改變近似于2型腫瘤。“
“現在我們正試圖通過抑制BAP1的方式,在數周到數月內尋找看是否還有其他的一些染色體改變存在于2型腫瘤中。”Harbour說。
Harbour說目前他們還不清楚1型和2型腫瘤是否從一開始就存在差異,還是首先以1型腫瘤的形式存在,然后細胞最終發生BAP1突變。“無論從實驗數據還是從患者的樣品上看我們覺得后者的可能性更大一些,即腫瘤開始為1型,最后演變為2型,”Harbour解釋說:“但這仍然還只是推測,我們還需做更多的實驗來檢驗這一假設。”
“無論在對患者的管理方面還是在該領域的研究方面,這一發現將從根本上改變科學家們的觀念和方法,”Bowcock說:“例如,它將提供新的診斷技術用于區分良性及惡性眼腫瘤,避免了每年數以千計不必要的威脅視力的治療,使少數真正患有惡性黑色素瘤的患者能夠得到及早的治療。此外,為開發出新的治療方法鋪平了道路。”