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华人学者《Cancer Cell》解析癌症药物新靶标

2014.9.10

  目前,美国北卡罗莱纳大学(UNC)医学院的研究人员发现,蛋白质RBM4——对基因剪接过程至关重要的一个分子,在多种形式的人类癌症中急剧下降,包括肺癌和乳腺癌。相关研究结果发表在2014年9月8日的《Cancer Cell》杂志,为开发某种治疗方法,来阻止使癌细胞增殖和扩散的遗传通路变化,提供了一条新的途径。

  本文资深作者是药学系副教授王泽峰(Zefeng Wang),其早年毕业于清华大学获生物化学和计算机双学士,博士毕业于约翰霍普金斯大学,曾荣获美国RNA Society/Scaringe青年科学家奖(Young Scientist Award),在Cell、PNAS、Nature子刊等国际知名杂志上发表论文30余篇。王博士称:“从历史上看,科学家还没有靶定癌细胞中参与基因剪接的蛋白质。就癌症的基因调控而言,这完全不同于以往。”

  在人类基因组中有大约25,000个基因——与果蝇的数目相同。但是在人类中,这些基因以不同的方式被拼接在一起,来创建各种信使RNA,以产生人类需要的许多不同蛋白质。就像一位电影制片人一样,选择性地将电影场景片段拼接在一起,创造一部电影。在遗传学中,这个过程被称为选择性剪接。

  王博士的实验小组发现,RBM4是一名重要的“电影剪接师”。作为UNC Lineberger综合癌症中心成员,王泽峰博士研究的是,选择性剪接在正常细胞和癌细胞中如何发生?通过一系列生化实验和高通量筛选方法,他的研究小组确定了参与调节选择性剪接的大约20种蛋白质。然后,他的研究小组开展了进一步实验来确定,各种人类癌细胞和小鼠模型中的这些蛋白质活性变化。这种“错误调控”的蛋白质表达可提供证据表明,这些蛋白质参与了癌症的发展和转移。

  王博士发现,与正常组织相比,癌组织中的蛋白质RBM4明显下降。在肺癌和乳腺癌患者中,RBM4急剧“下调”。他说:“在正常细胞中,RBM4可抑制选择性剪接。它使基因剪接从一个长的形式变成一个短的形式。其中一个研究的基因,被称为Bcl-x,我们想要其短的形式,因为它具有抗癌特性。”

  当RBM4较低时,就产生更长形式的Bcl-x,其在促进肿瘤的发展和转移过程中扮演重要角色。王博士表示:“在小鼠模型中,我们表明,激活RBM4可以逆转肿瘤的进展。”

  王泽峰研究小组还发现,RBM4在对另一个剪接调节因子(称为SRSF1)的控制过程中发挥作用,这个基因在一些癌细胞中高度表达。他指出:“有趣的是,RBM4实际上能抑制SRSF1的表达,从而以一种相反的方式控制许多SRSF1靶标的剪接。这再次告诉我们,为什么RBM4有作为一种肿瘤抑制因子的活性。”

  王博士说,RBM4需要以合适的数量,以使这些基因被正确地剪接,并不导致癌症的发展和转移。这意味着,癌症患者中的RBM4水平,实际上可以用来预测他们的存活机会。

  王博士指出:“我们的目标是找到什么能够关闭RBM4基因。我们想知道,我们是否能够靶定RBM4并操纵它。我们可能要靶定一个以上的靶点来治疗癌症患者,但是我们认为,RBM4可能是非常重要的一个。”

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