生物谷:喬治亞醫學院Darren Browning博士最近發現一種對細胞增殖非常重要的蛋白——蛋白激酶G(PKG)。PKG抑制健康細胞增殖、分化,但癌細胞只有降
低甚至丟失這種蛋白才能進行增殖。這項發現為尋找更多的有效治療癌症的靶標提供了線索。
Browning說PKG在正常組織中有表達,但在腫瘤或者與這些腫瘤相關的細胞系中卻沒有多少。幾乎所有研究都用到的細胞系特別是癌細胞,都支持他的觀點,Browning博士與其同事已經證明這些傾向於不斷增殖的細胞丟失了PKG。
人類腫瘤中似乎也存在相似的現象。Browning等人發現,腫瘤與隨手術切除的相鄰健康組織(確保癌組織被全部清除)相比,PKG水平明顯不同。PGK水平的變化究竟是手術造成的還是癌細胞存活的關鍵環節?許多蛋白都被癌細胞丟失了,那麼將PGK重新放回癌細胞會有怎樣後果呢?
Browning首先向轉移性結直腸癌細胞再引入PKG,然後將此細胞放入無免疫系統的小鼠體內,結果這些PKG強化的癌細胞還是生長起來。Browning沒有氣餒,繼續研究這些強化細胞的生長過程。
無PKG的細胞發展為會擴散的實體腫瘤,PKG強化的細胞發展為非入侵性腫瘤。在諮詢病理學家後,他認識到PKG強化的細胞聚集在少數血管周圍。已知癌細胞特別是結腸癌細胞,在腫瘤血管中非常猛烈。募集血管能力差的細胞生長不良,似乎是PKG強化的結腸癌細胞的原因。
Browning推測PKG抑制癌細胞猛烈轉移的機制是通過擺脫一個名為beta-catenin的癌症促進基因(cancer-promoting gene),阻斷腫瘤募集血管進行生長的能力。這條假說最近獲得美國癌症協會72萬美元研究資助。
Browning已經證實PKG能夠降低血管內皮生長因子(VEGF)水平。也許通過激活PKG或者增強PKG在腫瘤中的表達水平,能夠降低腫瘤中VEGF的數量,不清楚的是PKG是否與正常細胞向腫瘤轉變有關。Browning推測PKG在血管新生(angiogenesis)和阻斷轉移中有重要作用。研究結果證實結腸癌向肺部轉移——常見的結腸癌轉移途徑——被PKG表達完全阻斷。
PKG如此魔力的一部分原因在於其對beta-catenin基因的影響。beta-catenin幫助多種幹細胞增殖。結腸壁中的隱窩(crypts)含有Wnt分子,Wnt刺激鄰近幹細胞,引發beta-catenin數量上升。最終,結腸癌產生新細胞,彌補了代謝引起的細胞損失。
正常情況下,beta-catenin的水平隨著細胞離開隱窩、遠離Wnt而下降,細胞停止分裂並逐漸成熟。基本上任何結腸癌的beta-catenin系統都有異常,抑制了正常的細胞降解,使得細胞不斷增殖。正常結腸細胞中不會有很多beta-catenin,Browning推測這些細胞中的PKG抑制了beta-catenin維持細胞增殖和傳播的能力。試管實驗證實,添加PKG會降低beta-catenin的水平。值得關注的是,beta-catenin有調節結腸癌中VEGF表達的作用。
這項發現具有重要提示意義,結腸直腸癌是美國第三大常見癌症,但在發展中國家的發病率卻不是很高。發展中國家居民很少吃加工食品,但攝入很多細菌。某些細菌可以產生STa蛋白,似乎有預防甚至殺滅結腸癌細胞的功效。Browning認為PKG是STa抗腫瘤效果的原因之一
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http://www.physorg.com/news103980670.html
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