最近,來(lái)自西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)和德國癌癥研究中心(DKFZ)的研究人員發(fā)現,幾十年來(lái)被認為是腫瘤啟動(dòng)子的PLK1基因竟然可以抑制癌癥的發(fā)展。
《Nature Communications》雜志于8月1日在線(xiàn)發(fā)表了這篇題為“PLK1 overexpression induces chromosomal instability and suppresses tumor development”的論文,該論文顛覆了學(xué)術(shù)界的認知:幾十年來(lái)被認為是致癌基因PLK1竟然可以抑制腫瘤的生長(cháng)!
數十年的誤解
PLK1基因對腫瘤細胞的分裂和增殖至關(guān)重要,在多種類(lèi)型的腫瘤中都發(fā)現了PLK1基因的過(guò)表達現象。有時(shí),這種過(guò)表達與癌癥的預后不良有關(guān)。因此PLK1一直被認為是一種致癌基因,同時(shí)也是潛在的治療靶標,抑制其活性可以誘導細胞腫瘤的凋亡。
奇怪的是,PLK1的致癌性質(zhì)從未被真正證實(shí)。換句話(huà)說(shuō),到目前為止,還沒(méi)有實(shí)驗證明PLK1的過(guò)表達確實(shí)有助于腫瘤的發(fā)展。所以來(lái)自西班牙國家癌癥研究中心(CNIO-Madrid)和德國癌癥研究中心(DKFZ-Heidelberg)的科學(xué)家們聯(lián)合開(kāi)啟了這個(gè)研究項目。
在實(shí)驗中,他們修改了小鼠的基因組以過(guò)表達PLK1基因,但是這些突變小鼠的患癌風(fēng)險并不比正常小鼠高。之后,他們使用這種小鼠與其他表達乳腺癌致癌基因H-Ras或Her2的小鼠雜交,誘發(fā)惡性乳腺腫瘤。他們預計PLK1過(guò)表達小鼠的癌癥發(fā)病率會(huì )高得多,但結果出乎意料:PLK1與癌基因均過(guò)度表達的小鼠,腫瘤的發(fā)病率反而急劇下降了。
“我們意識到這是一個(gè)重要的發(fā)現。”主要研究人員之一的Guillermo de Cárcer博士解釋道,“實(shí)際上,我們證明了PLK1不是致癌基因,反而是一種抑癌基因!”
新角色:抑癌基因
有趣的是,研究人員查詢(xún)了乳腺癌患者數據庫,尋找PLK1過(guò)表達與患者預后之間的聯(lián)系,結果發(fā)現,PLK1的表達可以導致不同類(lèi)型的預后,這取決于腫瘤的亞型。
在Her2基因表達的腫瘤中,PLK1基因過(guò)表達的患者預后較好;然而,在腫瘤雌激素受體(ER +)陽(yáng)性的患者中,情況則完全相反。這個(gè)發(fā)現提示,PLK1對癌細胞的作用可能受不同的腫瘤亞型的影響。
該論文還進(jìn)一步確定了產(chǎn)生這種抑制作用的分子機制。“我們發(fā)現PLK1的過(guò)度表達會(huì )增加細胞中的染色體數量,導致它們分裂后,細胞不能正確地分離它們的染色體。”德國癌癥研究中心腫瘤學(xué)小組的首席研究員RocíoSotillo說(shuō)。
PLK1是抑癌基因的事實(shí)可能會(huì )使醫學(xué)界重新審視以PLK1為靶標的抗癌藥物,事實(shí)上,已經(jīng)有PLK1抑制劑作為抗癌藥進(jìn)入了臨床試驗。然而,西班牙國家癌癥研究中心細胞和癌癥研究小組負責人,本文的通訊作者M(jìn)arcos Malumbres博士相信,抑制PLK1仍然可能是一個(gè)有效的選擇。
Malumbres解釋說(shuō):“PLK1是抑癌基因這一事實(shí)并不意味著(zhù)PLK1抑制劑不能有效對抗腫瘤,細胞增殖中的許多必需成分可用作抗癌的靶標,盡管有些基因缺乏致癌活性,但癌細胞的分裂增殖依然離不開(kāi)它們。”
這個(gè)研究團隊還評估了PLK1基因作為一種腫瘤生物標志物的可能,Guillermo de Cárcer說(shuō):“分清PLK1是致癌基因還是抑癌基因,以及深入了解這種基因的作用在臨床上是非常重要的,PLK1與乳腺癌預后的關(guān)系也意味著(zhù)它可能成為診療乳腺癌的腫瘤生物標志物。”
參考資料:
Discovery of a new tumor suppressor previously thought to be an oncogene
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