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作者:Ruthy,Zoe
導 讀
美國腦腫瘤學會大衛·阿倫斯曾表示,膠質母細胞瘤(GBM)是世界上復雜、具耐藥性和適應性的癌癥之一。其生長速度快、病程短、死亡率*,大多數該病患者在確診后兩年內死亡,尤其是老年患者,5年生存率不足5%,其治療難題至今仍讓腫瘤學研究者捉襟見肘。近日,曙光來臨,弗吉尼亞理工學院Carilion研究所的研究人員在學術期刊《Scientific Reports》發表的文章揭示了GBM細胞“長壽”的機密!晝夜節律基因—CSNK1E,竟然是腦癌細胞“永葆青春”的關鍵!而這個基因有望成為腦癌治療的重要靶點!
所謂癌細胞“長壽”,其實就是癌細胞具有*的分裂活力。相較于其他癌癥,GBM更是有過之而無不及,其可由15-20種不同的細胞組成,在大腦豐富的血管網絡支持下,腫瘤細胞得以快速生長,還可以持續地分裂,不斷擴散,而復雜的大腦結構讓諸多療法只能望洋興嘆。
因此,要**GBM,重要的就是揪出讓癌細胞“長壽”的罪魁禍首!只要讓癌細胞步入正常生死節律,就有希望全殲癌細胞,告別GBM!
針對對癌細胞“長壽”根源的相關研究倒非首開先河,但此次研究人員將目光凝注于GBM的細胞節律問題。
他們認為,腦癌細胞之所以“青春永駐”,重要的緣由就是它們跳出了正常細胞的生死節律,因而永葆干細胞“無限分裂”的能力。那么,癌細胞是如何逃脫生死關的呢?
CSNK1E在GBM中過表達
這就要歸咎于一個晝夜節律基因—CSNK1E了。這個基因編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和酪蛋白激酶I蛋白家族的成員,這些蛋白質可參與DNA復制和修復,但在正常細胞中,其主要功能是磷酸化晝夜節律蛋白Period家族成員,從而調控細胞正常生長發育節律。
也就是說,正常情況下CSNK1E蛋白忙于調控節律,無暇顧及DNA復制和修復,而在GBM中,研究人員發現了CSNK1E的超量表達!富余的蛋白質干嘛去了?跑出折騰DNA了!
CSNK1E對GBM細胞存活至關重要
CSNK1E蛋白調節β-連環蛋白活性和自我更新
富余的CSNK1E蛋白是怎么“勾搭”上DNA復制和修復通路的?那就要提一下“躺著也中槍”的另一個蛋白質—β-連環蛋白。β-連環蛋白是一種多功能蛋白,在細胞核內充當轉錄因子,可以啟動促使細胞分裂的基因。正常細胞走向衰亡時,細胞核外環境中的β-連環蛋白激活信號缺乏,使β-連環蛋白被擋在細胞核外,形成破壞復合物,終降解。
而GBM中富余的CSNK1E蛋白能夠讓其從這種破壞復合體中釋放出來,調節β-連環蛋白活性和自我更新,并遷移到細胞核中,重新啟動細胞分裂基因,促進DNA復制和修復,癌細胞從而獲得*的分裂能力。
IC261通過降解β-連環蛋白誘導GBM細胞死亡
所以,我們是否可以推斷,如果能阻斷癌細胞中CSNK1E的過表達,就能使細胞核外β-連環蛋白成功降解,讓細胞不再無限增殖,走向死亡?
研究人員用CSNK1E抑制劑IC261作用于GBM小鼠模型,發現IC261可強烈抑制GBM的生長,細胞分析顯示用藥后小鼠細胞核外β-連環蛋白大量降解,GBM細胞大量死亡!也就是說CSNK1E是GBM治療的有效靶點!
IC261有效阻斷GBM干細胞
更有意思的是,研究人員發現CSNK1E抑制劑還可以有效殺死GBM干細胞!腦癌治療過程中,只要有幾百個GBM干細胞存活,癌癥就會復發。
他們指出,CSNK1E可以保證癌癥干細胞分裂的有效性,因此,CSNK1E抑制劑可以*阻斷癌癥干細胞分裂,誘導其死亡!也就是說,CSNK1E抑制劑有望*杜絕GBM的復發!
這對GBM患者來說無異于撥云見日,畢竟現已有幾款CSNK1E抑制劑已上市,同時,這也提出了研制GBM化學抑制劑的可能性。當然,目前該成果只在小鼠實驗中獲得,故需要更多實驗和臨床數據加以驗證。假以時日,這項成果或有望成為我們告別GBM的希望,我們期待那一日的到來。
參考資料:
Research team identifies a potential strategy in fight against brain cancer
(轉化醫學網)