來自普林斯頓大學分子生物學系,新澤西醫(yī)科和牙科大學,新澤西癌癥研究所等處的研究人員以新穎的癌癥研究思路為指引,發(fā)現(xiàn)了一種既包含在癌癥擴散轉移過程中,又與臨床癌癥治療抗藥性有關的基因,這種基因可以作為治療惡性乳腺癌的新靶標,達到抑制癌癥轉移,防止化療抗藥性的雙重目的,這種一箭雙雕的方法對于癌癥治療具有重要的啟發(fā)意義。
這一研究成果公布在1月5日的《癌細胞》(Cancer Cell)雜志上,并被作為封面文章,同期Cancer Cell雜志也配發(fā)了相關新聞進行報道。領導這一研究的是普林斯頓大學分子生物學系助理教授康毅濱博士,其早年畢業(yè)于復旦大學,2000年獲得杜克大學遺傳學博士學位,之后曾在斯隆/凱德琳癌癥紀念研究中心進行博士后研究,目前任普林斯頓大學分子生物學系助理教授。
康毅濱在接受生物通采訪的時候表示,“傳統(tǒng)的針對癌癥擴散的研究思路,在基因芯片出現(xiàn)之前,主要是利用小鼠模型研究與腫瘤轉移有關的基因,但是這種方式發(fā)現(xiàn)的基因常常不能應用到臨床上。之后隨著基因芯片的發(fā)展,科學家們開始利用小鼠等動物模型上從整個基因組中篩選相關基因,然后在動物模型上進一步做功能方面的驗證,雖然這樣找到了一些可用的基因,但是大部分基因在臨床上的應用還有待深入研究,另一方面從臨床樣品入手的一些基因組研究雖然在臨床預后上有較大的可用性,但是卻無法發(fā)現(xiàn)其中的機理。”
這項研究則突破了之前研究思路的瓶頸,研究人員轉換思考的角度,首先從計算生物學角度入手,利用臨床樣品找到了惡性腫瘤中重復擴增的片段,然后回過頭來利用小鼠篩選相關片段上的基因,最后再對臨床病人進行分析研究,綜合確定癌癥轉移的基因,這樣既實現(xiàn)了臨床應用的相關性,又進行了癌癥轉移擴散的機理分析,證明了這一基因的功能重要性,為癌癥研究開拓了一種新的研究思路。
除了這種創(chuàng)新的研究思路以外,康毅濱表示,“這一研究的另一個創(chuàng)新點就是發(fā)現(xiàn)了一種既包含在癌癥擴散轉移過程中,又與臨床癌癥治療抗藥性有關的基因,這種基因可以作為治療惡性乳腺癌的新靶標,達到抑制癌癥轉移,防止化療抗藥性的雙重目的!
這種重要的基因:Metadherin(MTDH)蛋白基因定位在人類8號染色體上(8q22),由于能幫助腫瘤細胞緊貼上遠距離的血管,因此對于癌癥的擴散和轉移意義重大,并且這種基因也部分導致了腫瘤對目前治療惡性乳腺癌的化療藥物的抗藥性。之前曾有研究表明這種蛋白是一種膜蛋白,因此能通過抗體靶定,這也就是說臨床上可以發(fā)展抗MTDH的治療方法,而且康博士等人在這篇文章中也發(fā)現(xiàn)MTDH蛋白基因與8q22基因組位點是兩個與乳腺癌現(xiàn)有的臨床標記(如ER, HER2等)完全獨立的的弱預后標記,可以考慮發(fā)展成預后試劑盒,用于盡快發(fā)現(xiàn)需要擴散治療的高風險病人。另外康博士等人在后續(xù)的研究中也發(fā)現(xiàn)了這一基因在其它癌癥,比如前列腺癌方面的作用。
在2003年,康毅濱等人發(fā)現(xiàn)了導致乳腺癌骨轉移的基因,并且提出了一種新的癌細胞惡性擴散的形成機理的理論模型,長久以來,關于這個形成機理存在兩種富有爭議的理論解釋,一種傳統(tǒng)的理論認為早期癌癥較不容易擴散并容易根除。另一種觀點認為惡性擴散是原發(fā)腫瘤的基因表達組成所決定的固有傾向?挡┦康热诉@一模型綜合了這兩種觀點正確的一面,有助于平息癌癥研究領域內(nèi)的這一大爭論。
而這一新研究中關注的MTDH基因與之前的基因不相同:這個基因在原發(fā)腫瘤中已經(jīng)被擴增,并且不僅在原發(fā)腫瘤,而且在轉移擴散的腫瘤發(fā)展中都扮演了重要角色。“如果抑制這種基因在乳腺癌病患中的表達,也許就能獲得一石二鳥的效果:減少復發(fā)的幾率,以及降低轉移擴散的風險——這是臨床上乳腺癌患者致死的兩個主要原因”,康博士說。
這項研究工作歷時三年之久,康毅濱等人另辟蹊徑,利用了一種新穎的方法將基因組學研究與臨床研究、實驗室實驗結合在了一起,這種方法就是一種計算生物學的方法,康博士向生物通介紹道,“這種計算生物學的方法即ACE方法,一種運算法則,這種方法說起來很簡單,就是分析一個靶標位點周圍的‘鄰居’是否也有高表達,然后推算下去,將范圍縮小在小區(qū)域里”。利用這種方法,研究人員識別出MTDH基因是8q22區(qū)域上的候選基因之一,從而能同時利用動物模型和臨床腫瘤樣品來證實這個基因的作用。
目前康博士等人正在對MTDH基因進行進一步分析研究,相信在不久之后,這種基因將能在乳腺癌等癌癥的治療方法上放出耀眼的光芒。
康毅濱博士簡介:
康毅濱博士是福建龍海人,曾就學于國家教委北大附中理科試驗班,90年獲全國化學競賽一等獎并入選第21屆國際化學奧林匹克國家集訓隊,同年保送復旦大學遺傳學系。95年以第一名的成績大學畢業(yè)后赴美國杜克大學(Duke University)攻讀博士學位。2000年博士畢業(yè)后獲美國艾文頓基金會博士(Irvington Institute Postdoctoral Fellowship)并加入史隆.凱特林癌癥研究中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center),在美國科學院院士瓊.馬薩戈 (Joan Massague)實驗室從事博士后研究。從2004年秋到目前任美國普林斯頓大學分子生物學系助理教授。從事生物醫(yī)學研究10余年,取得了十分杰出的成就,例如,他闡明了第一個人類序列特異性核mRNA輸出因子Tap的功能機制;鑒定出TGF信號通路中兩個新的轉錄抑制復合物;闡明了乳腺癌骨特異性轉移的機制,并由此提出了腫瘤轉移的新理論。目前,康博士已提出了4個專利申請,發(fā)表29篇學術論文,其中13篇發(fā)表在影響因子9.5以上的雜志上。據(jù)統(tǒng)計,這13篇文章已被引用了1562次,每篇文章平均被引用了120次,發(fā)表在2003年Cancer Cell雜志上的封面論文,引用已高達430次。曾獲獎項包括:2004年紐約斯隆/凱德琳癌癥紀念研究中心年度最佳博士后獎和美國骨骼疾病學會約翰.哈特青年科學家獎,2006年度美國癌癥學會研究學者獎和美國國防部“希望學者獎”(全美僅有五名)等。2008年康博士當選為國際癌擴散學會(Metastasis Research Society)董事會最年輕的董事,也是唯一一位華裔董事。