单个癌基因致癌作用

美国麻省理工学院HowardHughes医学研究所 HHMI 的研究人员在近期出版的 癌细胞 杂志上刊登的报告称 他们发现一种常在多类癌症中发生突变的基因能够单 独触发细胞癌前改变 该发现证实致癌基因K ras有可能以此前未知的方式引起癌细胞生长 这一K ras突变可独自引起美国麻省理工学院HowardHughes医 学研究所 HHMI 的研究人员在近期出版的 癌细胞 杂志上刊登的报告称 他们发现一种常在多类癌症中发生突变的基因能够单独触发细胞癌前改变 该发现证实致癌基因K ras有可能以此前未知的方式引起癌细胞生长 这一K ras突变可独自引起细胞快速增殖的研究发现向癌生物学的 必需有两个致癌基因的协作才会引发细胞向癌状态转化 的中心法则提出了挑战 据负责该项研究的资深教授 HowardHughes医学研究所的TylerE Jacks博士报道 新的研究资料表明能够影响K ras活 性的药物可以控制癌前病变的发展 防止病变细胞发展成晚期癌症 这些实验结果向此前的研究所证实的介导突变的ras基因进入细胞可导致细胞停止分裂甚至衰退的结果提出 了挑战 研究人员相信新的研究可为癌症早期精确利用模型系统而准确地复制癌症状况提供更美好的前景 Jacks博士及其同事与来自于宾夕法尼亚大学 Dana Far ber癌症研究所 安德森癌症研究中心 Tufts大学医学院 波士顿儿童医院的研究人员共同合作完成了该项研究 据Jacks博士报道 ras致癌基因家族对研究而 言非常重要 因为ras作为该家族的一个成员 其突变已在大多数癌症中被证实 总的来说 约30H的癌症显示有ras突变 其中包括50H的结肠癌和90H的胰腺癌 此前 的研究已证实导入突变的ras基因可抑制细胞分裂或导致细胞过早衰老 但令Jacks博士及其同事感到困扰的是 这些研究结果与在某些癌前病变 如胰腺癌 中出现的ras 突变证据相互矛盾 研究人员对该差异作出的一个解释是 早期研究并不能正确地反映致癌基因引起癌变的生理状况 因为从外源细胞导入的致癌基因具有较高的活性 Jack s博士及其同事多年来一直从事采用不同的方法开发更有效的癌症小鼠模型的工作 伴随着工作的开展 他们更加认识到研究中精确地使用生物学方法重现人类癌症的发病机制非常重 要 为尝试更近似地模拟真实的癌前过程 Jacks博士及其同事创建了ras基因家族中最常见的一种被称作K ras基因的突变拷贝 研究人员在K ras基因上做了 一些改变 使其表达蛋白的结构不发生任何实质性的变化 从而模拟K ras致癌基因在自然条件下有可能发生的突变 该突变基因在进入细胞内 开启 之前一直处于非活性状态 开始表达的突变基因可在生理水平进行表达 如同一个致癌基因突然出现在癌前细胞中 Jacks博士认为这一特征十分重要 因为编码信号分子的基因表达水平对决定细胞 生物学 细胞生长 细胞死亡以及其他癌相关特性的影响非常明显 当激活培养出小鼠细胞的突变K ras基因时 研究人员发现该操作可导致促进增殖和细胞永生化两种已知的癌 前特性的产生 Jacks博士强调指出 现有的观察证实引起争论的ras信号通路的微妙平衡对于决定细胞的最终发展至关重要 令人怀疑的是早期研究工作通过一条特殊途 径人为造成不适当的高信号水平 从而使细胞周期停止以及细胞过早衰老 此外 研究人员采用培养的细胞对该系统中的其他基因突变的作用进行了研究 如已消除肿瘤抑制基因 p53的保护性作用的基因 类似的突变通过与K ras突变基因结合而导致细胞完全向恶性肿瘤状态转化 当研究人员介导可引起反应的K ras基因进入小鼠中时 结果发现 其在可产生如同人类癌症中所见到的癌前细胞增殖的肺脏和结肠组织中的表达受限 而该基因在小鼠胚胎中的普遍表达则是致命的 Jacks博士对此指出 这些研究着重强调 了抗ras药物早期治疗癌症的重要性 该项研究工作证实ras突变有可能在癌前病变初期驱动增殖 应特别关注的是 抑制ras通路不仅可治疗癌症 而且亦可预防癌症 阻止癌前病变的进一步发展 很显然 Jacks小组的实验研究揭示突变的K ras基因并不能显著激活已知可触发细胞增殖的ras信号通路 研究