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致癌因子上演《速度与激情》,三分之一的前列腺癌与它有关

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在好莱坞巨制《速度与激情》系列电影中,层出不穷的漂移、追车、碰撞,扣人心弦的特技屡屡突破人们的想象,创下票房神话。如今《速度与激情9》已经开拍,不少影迷热切期盼着那“马达轰鸣声”的到来。

不可思议的是,电影还未上映,密歇根大学罗盖尔癌症中心(University of Michigan Rogel Cancer Center)的研究人员,却用“速度与激情”重新定义了一种致癌基因--FOXA1。这种基因导致了35%的前列腺癌。

研究人员发现,FOXA1基因以三种不同的方式凌驾于正常生物学之上,从而驱动前列腺癌的发生。他们把这三种架势称为“快”(FAST)、“猛”(FURIOUS)、“响”(LOUD),以反映它们各自的特点。

资深研究作者、密歇根大学临床病理中心主任、病理学讲席教授Arul M. Chinnaiyan医学博士说:“这是非常有趣和复杂的生物学。”

“我们发现相同的基因可以通过三种不同的方式转化为致癌基因,”分子和细胞病理学研究生、该研究的第一作者之一Abhijit Parolia说,“第一种是在细胞核内快速移动,第二种是与染色质紧密结合,第三种是把自身放大。这三种改变对患者有不同的临床意义。”


图示:FOXA1突变导致前列腺癌的三种方式。
资料来源:University of Michigan Rogel Cancer Center

第一类突变是“快速(FAST)”的。它们使转录因子在DNA中传播得更快,从而使“搭档”雄激素受体能够激活促癌基因的表达。想象一下,汽车高速向前行驶的画面。这些突变出现在前列腺癌的早期,很可能是引发疾病的原因。

第二类突变是“猛烈(FURIOUS)”的。这种突变导致部分FOXA1分子被切断。这个截短的分子与DNA非常紧密地结合,阻止了正常FOXA1的结合。这些突变存在于对致命激素治疗具有耐药性的前列腺癌中,并促进癌细胞向远处扩散。你可以想象突变体疯狂地绑定DNA,从而使癌症呈现侵袭性。

第三类突变是“响亮(LOUD)”的。它们涉及FOXA1基因组位置的复杂重排,造成FOXA1或其他致癌基因过度表达,导致细胞异常增殖而形成癌细胞。换句话说,放大的致癌基因以生物学上能听到的最大音量工作。这可能发生在早期癌症和转移性癌症。

研究指出,快速和猛烈的突变是相互排斥的,但响亮的重排可以单独存在,也可以与其他两个中的任何一个混合在一起。


研究人员Xuhong Cao, Arul Chinnaiyan, Dan Robinson
资料来源:University of Michigan Rogel Cancer Center

早前,科研人员就已发现FOXA1在前列腺癌中发生突变,但其生物学功能尚不清楚。科学家们还不确定FOXA1是一种致癌基因还是一种抑制肿瘤的基因。如今,密歇根大学癌症中心的研究小组确认了FOXA1“扮演”致癌基因的角色,并将FOXA1突变分为三类。

此外,通过使用多中心收集到的1546份前列腺癌样本的RNA测序数据,研究人员发现前列腺癌的患病率有所上升。

“针对致癌基因往往更容易开发出治疗方法,因为理论上可以用靶向药物阻断它们,”Chinnaiyan博士说,“然而,FOXA1是一个具有挑战性的靶点,因为它是一种转录因子,一种众所周知难以用小分子抑制的蛋白质。因此,科学家现在正在开发新策略,以对付这些‘药物难搞定’的目标。”“另外,这些信息也可以用来识别患有更严重疾病的患者,或者用于理解为什么患者对治疗的反应不同。”

研究还指出,乳腺癌中也发现了FOXA1的这三种突变方式,推测其影响雌激素受体的方式与影响雄激素受体的方式相似。FOXA1的改变也与膀胱癌和一些唾液腺癌有关。研究结果发表在《自然》杂志上。

2019-07-01 17:00

好医友小编