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华裔科学家发现乳腺癌骨转移机制

2011-02-06 00:00 康毅滨 科学新闻 阅读 0
核心摘要: 普林斯顿大学华裔科学家康毅滨团队发现乳腺癌骨转移的关键分子机制:癌细胞通过Jagged1蛋白激活骨细胞中的Notch信号通路,导致破骨细胞过度活跃和成骨细胞释放促癌因子,形成恶性循环。该研究为开发靶向Jagged1或Notch的疗法提供了新方向,γ-分泌酶抑制剂在动物实验中显示出阻断骨转移的潜力。

近日,来自美国普林斯顿大学的华裔科学家团队揭示了乳腺癌向骨骼转移的分子机制,这一发现为开发针对转移性乳腺癌的新疗法提供了重要靶点。该研究于2月15日作为封面文章发表在癌症研究权威期刊《癌细胞》(Cancer Cell)上。

晚期乳腺癌患者体内,癌细胞常通过迁移至全身各处形成恶性骨肿瘤。普林斯顿大学的研究人员通过对一种名为Jagged1的信号蛋白的研究,阐明了肿瘤细胞如何破坏骨骼的分子机制,从而为阻断这一破坏性过程开辟了药物治疗的新途径。

“迄今为止,针对这类患者我们尚无太多有效疗法。虽然医生能够控制骨癌症状,但除此之外别无他法。”该研究的领导者、普林斯顿大学分子生物学系副教授康毅滨告诉《科学新闻》,“我们的发现将开辟一条新的治疗路径。”

约70%~80%的晚期乳腺癌患者会发生骨转移,此外癌细胞还可能转移至大脑、肺部和肝脏等器官。在晚期前列腺癌、肺癌和皮肤癌患者中,转移性骨癌也极为常见。

康毅滨团队的研究表明,乳腺肿瘤细胞通过细胞信号传导过程向骨细胞发送错误指令,从而对患者产生致命后果。人体内数十亿细胞依赖一系列信号传导网络才能正常发育并维持生理功能。在肿瘤患者中,信号分子与受体分子之间的通讯出现异常。

在健康人体内,破骨细胞每天溶解少量旧骨,成骨细胞则合成新骨以补充,从而维持骨骼的健康与功能。康毅滨指出,在骨转移中起破坏作用的Jagged1信号分子被癌细胞利用,激活骨细胞中的Notch信号通路,过度增强破骨细胞的骨吸收活性,同时促使成骨细胞释放白细胞介素-6(IL-6)等肿瘤生长因子,从而破坏骨骼并促进癌细胞生长。骨骼溶解过程中释放的转化生长因子-β(TGF-β)进一步促使癌细胞高表达Jagged1,最终形成恶性循环。

康毅滨说:“这一发现为癌症研究人员提供了一个明确的目标,即开发能够抵消Jagged1破坏能力、阻止其干扰骨骼正常功能的药物。”

该研究已引起乳腺癌研究和治疗领域的广泛关注。美国纽约斯隆·凯特林癌症研究中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center)的乳腺癌专家Jacqueline Bromberg认为这一发现前景光明。她说:“骨转移在晚期乳腺癌患者中极为常见,虽然抑制雌激素、放疗和化疗等方法可延缓肿瘤生长,但目前仍缺乏有效根除骨转移的治疗手段。”美国印第安纳大学医学院肿瘤学教授Theresa Guise评价道:“这一发现充分展示了肿瘤细胞与骨细胞之间的相互作用,意义重大。”

阻断这一破坏性通路是治疗转移性骨癌的策略之一,关键在于抑制Jagged1信号分子或其受体Notch。康毅滨认为,在Notch通路上设置障碍可解决问题,例如通过降低γ-分泌酶活性来阻止Notch通路激活。没有γ-分泌酶,Jagged1对骨细胞的错误指令将无法执行。

美国制药巨头默克公司已开发出γ-分泌酶抑制剂(GSI),为康毅滨的研究提供了支持。“该药物已展现出对抗转移性骨癌细胞的能力。在动物实验中,GSI能够阻断肿瘤细胞与骨细胞之间的致病信号,有效降低癌症骨转移及骨骼的显著破坏。”康毅滨说。他希望未来临床医生能开展GSI治疗乳腺癌转移的临床试验。

康毅滨博士于1995年从上海复旦大学遗传学系本科毕业后,赴美国杜克大学攻读博士学位。2000年博士毕业后,获美国艾文顿基金会博士后研究奖,并在纽约斯隆·凯特林癌症研究中心从事博士后研究。2004年9月起受聘于普林斯顿大学,2010年初晋升为副教授并获终身教职。

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