来自上海交通大学Bio-X研究院、中科院上海生命科学研究院营养科学研究所等机构的研究人员,在《PLoS ONE》杂志上发表了题为“Dynamic Network of Transcription and Pathway Crosstalk to Reveal Molecular Mechanism of MGd-Treated Human Lung Cancer Cells”的研究论文。该研究深入探讨了抗癌药物莫特沙芬钆(MGd)在治疗过程中的调控网络和分子机制,解析了参与这一调控网络的转录因子和信号通路之间的相互沟通方式。
文章的通讯作者是上海交通大学贺林院士以及邢清河(Qinghe Xing)研究员。贺林院士研究组主要从事人类遗传学和各类组学等方面的研究。这项研究得到了973项目、863项目、国家自然科学基金等资助。
肺癌是严重危害我国人民生命健康的重大疾病之一,揭示关键的分子标记对于肺癌的发生发展及诊断治疗具有重要意义。近期研究虽已发现几种不同的肺癌分子标记,但这些标记的遗传调控网络及其组织规律尚不十分清楚。
在这项研究中,研究人员采用网络分量分析(Network Component Analysis, NCA)和通路串扰分析(Pathway Crosstalk Analysis, PCA),构建了人肺癌细胞系在施用50 μM莫特沙芬钆后的调控网络,并从中鉴定出一系列关键的转录因子。
莫特沙芬钆是一种广谱含金属离子的抗癌药物,临床上可单独使用,也可与化疗和放疗联用。研究表明,该药物能抑制多种对癌细胞生存至关重要的酶类。目前,已有基于此类药物的新一代抗癌药物作为定位载体,用于运载已知或潜在的化疗药物。
研究人员利用该药物,找到了一组关键的转录因子及其靶基因,以及这些调控网络中涉及的信号通路。他们发现,一些转录因子之间、转录因子与靶基因之间,以及信号通路之间可能存在相互作用,包括ESR1/Sp1、E2F1/Sp1、c-MYC-ESR、Smad3/c-Myc和NFKB1/RELA(转录因子之间);BMP41/Est1、TSC2/Myc、APE1/Sp1/p53、RARA/HOXA1和SP1/USF2(转录因子与靶基因之间);以及PPAR激素受体信号通路、脂肪细胞因子信号通路(信号通路之间)。
这些结果为肺癌调控网络以及莫特沙芬钆介导的人类肺癌细胞治疗调控机制提供了新的见解。
在肺癌遗传学研究方面,近期来自上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所等机构的研究人员,在非吸烟肺腺癌患者中发现了一个新的致病基因融合CCDC6-RET。此外,在线发表的三篇《Nature Medicine》文章(2012年,电子版2月12日)和一篇《Genome Research》文章(2012年,电子版1月23日)也报道了类似工作,指出RET融合基因是肺癌中新的关键致病基因。
目前临床上已有能够有效抑制RET激酶活性的药物,因此这些研究对于具有RET基因融合的肺腺癌患者的个体化治疗具有直接的指导意义。
(生物通:张迪)