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新研究確定引發許多癌症的“根源”!

【基因融合引發某些癌症】哥倫比亞大學醫學中心(CUMC)的研究人員發現, 兩個相鄰基因的融合可導致線粒體過度運動, 增加可用於猖獗細胞生長的燃料量,

從而導致癌症。 他們還發現, 靶向這種新發現的癌症途徑的藥物可以阻止腫瘤生長, 無論是在人類癌細胞還是腦癌形式的小鼠中。

這項研究今天在“自然”雜誌上線上發表。

在2012年發表在“科學”上的一項研究中, CUMC研究小組發現, 一些原發性腦癌最常見和侵襲性的膠質母細胞瘤病例是由兩種基因FGFR3和TACC3融合引起的。 當時認為這種基因融合僅限於腦部腫瘤的一部分, 每年影響美國約300名患者。

然而從那時起, 其他研究人員觀察到肺癌, 食管癌, 乳腺癌, 頭頸癌, 宮頸癌和膀胱癌的百分比相同的基因融合, 影響了成千上萬的癌症患者。 “這可能是人類癌症中唯一最常見的基因融合, ”CUMC研究共同負責人, 神經病學和病理學和細胞生物學教授Antonio Iavarone博士說。

“我們想確定FGFR3-TACC3融合物如何誘導和維持癌症, 以便我們能夠確定藥物治療的新靶點。

線粒體的變化 - 細胞的“強大” - 已經在癌症中長期觀察到, 但是研究人員最近才發現線粒體活性和細胞代謝與某些癌症有關。 然而, 遺傳突變改變線粒體活性並促進腫瘤生長的機制尚不清楚。

在目前的研究中, CUMC的研究人員比較了有和沒有FGFR3-TACC3的癌細胞中數以千計的基因的活性。 他們發現, 融合大大增加了數量, 加速了線粒體的活動。 當線粒體活動加劇時, 需要大量能量快速分裂和生長的癌細胞才能蓬勃發展。

研究人員利用各種實驗技術確定, 基因融合啟動了一系列增加線粒體活性的事件。 首先,

FGFR3-TACC3啟動稱為PIN4的蛋白質。 一旦被啟動, PIN4就會傳播到過氧化物酶體, 這些細胞結構將脂肪分解成能夠促進線粒體活性的物質。 啟動的PIN4引發過氧化物酶體生產量增加4-5倍, 釋放大量的氧化劑。 最後, 這些氧化劑誘導線粒體代謝的關鍵調控物PGC1α增加線粒體活性和能量產生。

研究共同負責人Anna Lasorella博士說:“我們的研究提供了癌症基因如何啟動線粒體代謝的第一個線索, 這是癌症研究中一個至關重要和長期存在的問題, 並提供了第一個直接證據, 證明過氧化物酶參與癌症。 這為我們如何能夠破壞癌症的燃料供應提供了新的見解。 ”

在另一個實驗中, 用線粒體抑制劑處理含有FGFR3-TACC3的人腦癌細胞阻斷了癌細胞內能量的產生並顯著減緩了腫瘤生長。

在含有該基因融合物的人腦癌小鼠模型中觀察到相同的效果。

Iavarone博士懷疑FGFR3-TACC3腫瘤患者可能需要雙重治療方法。 在他們以前的研究中, 研究人員發現抑制FGFR3激酶的藥物能夠幫助這種融合基因產生的蛋白質發揮作用, 當在膠質母細胞瘤小鼠中進行測試時, 能夠提高存活率。

這些藥物目前正在接受巴黎PitiéSalpêtrière醫院的Marc Sanson博士的一篇合作作者的復發性膠質母細胞瘤患者的檢測。 Iavarone博士說:“抑制活性激酶的藥物已經在一些癌症中獲得了令人鼓舞的結果。 “但總是對藥物產生抗藥性, 腫瘤又回來了, 但是可以直接針對線粒體代謝和FGFR3-TACC3來預防抗藥性和腫瘤復發。 ”

根據這項研究的發現, 研究小組正在考慮在這項試驗中為患者添加線粒體抑制劑的可能性。

CUMC團隊目前正在人類癌細胞和動物模型中測試這種雙重方法。 (楓丹白露 207769)

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