Cell:扼住腫瘤生長的咽喉
日期:2013-06-08 09:11:53
當(dāng)腫瘤生長之時(shí),在它們的中央氧氣短缺。因此腫瘤必須觸動(dòng)特異的遺傳開關(guān),才能在這樣的環(huán)境下生存。當(dāng)前一系列的經(jīng)費(fèi)資助性研究都只是停留在基礎(chǔ)科學(xué)層面上,發(fā)表在6月6日《細(xì)胞》(Cell)雜志上的一篇研究論文則指向了臨床應(yīng)用,它報(bào)道稱意外發(fā)現(xiàn)了對低氧環(huán)境中的腫瘤生存至關(guān)重要的、一個(gè)可用藥物控制的靶點(diǎn)。
“這是一個(gè)很好的例子,以一個(gè)基礎(chǔ)生物學(xué)問題為起始的研究現(xiàn)在被證實(shí)與患者相關(guān),“論文的資深作者,科羅拉多大學(xué)癌癥中心研究員,分子、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)系副教授Joaquin Espinosa博士說。
Espinosa和博士后研究人員Matthew Galbraith,調(diào)查了一種稱作為Mediator的蛋白質(zhì)復(fù)合物控制基因表達(dá)的機(jī)制。
Espinosa說:“這是一個(gè)古老的蛋白質(zhì)復(fù)合物,保守存在于從酵母到人類的所有真核生物中。但科學(xué)家們對于Mediator的作用機(jī)制卻不是很清楚?!?/SPAN>
Espinosa、Galbraith和同事們將焦點(diǎn)放在了Mediator中一個(gè)稱作為CDK8的酶上:這種酶的功能是什么?他們在癌細(xì)胞中耗盡CDK8,隨后在有或無低糖、DNA損傷,當(dāng)然還有低氧等這些應(yīng)激源的情況下,培養(yǎng)了這些細(xì)胞。沒有CDK8,細(xì)胞無法激活可以幫助它們在低氧條件下生存的基因表達(dá)程序。
“果不其然,研究結(jié)果表明,低氧條件下CDK8在控制基因表達(dá)中發(fā)揮了重要的作用。數(shù)百種基因表達(dá)上調(diào),使得細(xì)胞能夠適應(yīng)這些環(huán)境,但沒有了CDK8則不能做到這樣,”Espinosa說。
本身,這是一個(gè)相當(dāng)重要的基礎(chǔ)生物學(xué)發(fā)現(xiàn)。Espinosa聯(lián)合癌癥研究小組繼續(xù)開展了下一步的研究:
Espinosa 說:“看,我們已經(jīng)知道轉(zhuǎn)錄因子HIF1A是細(xì)胞響應(yīng)低氧的一個(gè)主控因子。當(dāng)氧氣下降時(shí),它上調(diào)了存活基因。眾所周知,HIF1A是腫瘤形成的一個(gè)重要因子,但是作為一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子,它很難用藥物靶向?!?/SPAN>
研究小組想知道,CDK8和HIF1A是否有可能協(xié)同作用,調(diào)控了低氧條件下的遺傳響應(yīng)?,F(xiàn)在你知道了是怎么一回事:原來HIF1A必須通過CDK8發(fā)揮作用,幫助腫瘤響應(yīng)低氧環(huán)境。盡管很難用藥物來靶向轉(zhuǎn)錄因子HIF1A,但一種稱為激酶抑制劑的藥物就是用于專門靶向與CDK8功能相似的酶的。
“一開始,這是一個(gè)非常基礎(chǔ)的問題:細(xì)胞是如何利用Mediator復(fù)合物來開啟和關(guān)閉基因的?現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)相同的這一系統(tǒng)對于腫瘤缺氧至關(guān)重要。我們從CDK8的角度切入,正好落到了已知的癌基因HIF1A上,在回到CDK8,現(xiàn)在這具有非?,F(xiàn)實(shí)的臨床潛力,”Espinosa說。