Nature子刊:新模型深度分析膜蛋白,助力腫瘤治療新靶點(diǎn)誕生! | ||||||||||||||||||||||
[ 來源: 發(fā)布日期:2019-10-22 10:32:23 責(zé)任編輯: 瀏覽次 ] | ||||||||||||||||||||||
腫瘤是基因病,這幾乎已經(jīng)成為了共識(shí)。諸多腫瘤相關(guān)基因參與了腫瘤的發(fā)生發(fā)展,這些基因表達(dá)的產(chǎn)物多為膜蛋白(MPs),與腫瘤細(xì)胞的惡性行為密切相關(guān)。目前市場(chǎng)上銷售的藥物80%作用于MPs,但由于MPs的溶解、分離、鑒定十分困難,造成腫瘤相關(guān)蛋白組學(xué)研究嚴(yán)重滯后。近日,臺(tái)北醫(yī)科大學(xué)何元順教授作為通訊作者在《Nature Communications》發(fā)表的文章中,研究人員建立了一個(gè)全新的癌膜蛋白調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)(CaMPNets)模型,系統(tǒng)整合了MPs相互作用、基因組學(xué)和臨床結(jié)果研究,建立了“MPs社區(qū)”,并成功鑒定了新型乳腺癌預(yù)后生物標(biāo)記物和可藥物靶標(biāo)!
“MPs社區(qū)” vs MPs——系統(tǒng)化助力腫瘤相關(guān)分析 腫瘤相關(guān)研究歷來是科研領(lǐng)域的重點(diǎn)與難點(diǎn),MPs的過表達(dá)/缺失/修飾可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)、物質(zhì)運(yùn)輸、黏附作用、免疫原性等發(fā)生改變,從而影響了腫瘤的發(fā)生發(fā)展和轉(zhuǎn)移,因此,腫瘤MPs的單克隆抗體在腫瘤診斷、治療以及探索腫瘤相關(guān)基因等研究領(lǐng)域中有重要意義。MPs是理想的藥物靶點(diǎn),MPs的功能決定了膜的功能,但因技術(shù)限制,僅針對(duì)MPs的研究難以有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。既然將MPs脫離細(xì)胞有難度,那么能否在細(xì)胞環(huán)境中探明MPs的功能呢?
研究人員選擇不將MPs剝離所在環(huán)境,反而將MPs和相關(guān)基因、調(diào)控的通路組成了一個(gè)“社區(qū)”,建立了CaMPNets模型,從而系統(tǒng)地分析MPs的作用。他們證實(shí),與單純分析MPs相比,CaMPNets可準(zhǔn)確鑒定和分析出MPs相互作用的蛋白質(zhì),同時(shí)發(fā)現(xiàn)了許多MP相互作用的未知蛋白。 另外,研究人員通過CaMPNets理清了MPs調(diào)控的15種癌癥類型通路,并將其用于泛癌分析,系統(tǒng)全面地繪制了“MPs社區(qū)”中組成差異/相似性及其跨人類癌癥的調(diào)節(jié)途徑,有助于探索腫瘤異質(zhì)性和新靶點(diǎn)。更重要的是,他們利用CaMPNets探索了腫瘤預(yù)后圖景,為開發(fā)基因組預(yù)后生物標(biāo)記物提供了獲取途徑。換言之,系統(tǒng)化的“MPs社區(qū)”研究拓寬了新靶點(diǎn)新標(biāo)志物的獲取途徑。
乙酰膽堿受體(CHRNA9):CaMPNets探索下的多腫瘤靶點(diǎn) CHRNA9是作為神經(jīng)遞質(zhì)和離子通道的MPs,研究人員用CaMPNets探索了其腫瘤相關(guān)作用。他們發(fā)現(xiàn)CHRNA9群落在腫瘤形成,進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中起重要作用,尤其在乳腺癌中,CHRNA9可與ERBB2和EGFR相互作用,介導(dǎo)細(xì)胞間黏附,從而降低乳腺癌轉(zhuǎn)移,有利于腫瘤預(yù)后。他們表示CHRNA9調(diào)節(jié)的粘附連接通路不僅與乳腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān),同時(shí)還是多種實(shí)體瘤有利預(yù)后的重要預(yù)測(cè)因子。而且,研究人員還發(fā)現(xiàn)CaMPNets可用于鑒定各種癌癥類型中與CHRNA9相關(guān)的潛在蛋白質(zhì)。
進(jìn)一步的研究指出,尼古丁可強(qiáng)烈解離CHRNA9 / ERBB2復(fù)合物的形成,激活ERBB2的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),這就意味著CHRNA9可能是尼古丁誘導(dǎo)的乳腺癌的潛在治療靶標(biāo),而體外研究發(fā)現(xiàn)安非他酮的預(yù)處理可以顯著抑制CHRNA9 / ERBB2復(fù)合物的解離,抑制尼古丁的信號(hào)傳導(dǎo)恢復(fù)細(xì)胞粘附性,降低乳腺癌的轉(zhuǎn)移,也就是說,安非他酮可作為CHRNA9的變構(gòu)抑制劑抑制乳腺癌的轉(zhuǎn)移! 同時(shí),CaMPNets模型分析顯示安非他酮還可抑制肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)途徑中CHRNA9的信號(hào)級(jí)聯(lián),并減弱尼古丁誘導(dǎo)的細(xì)胞轉(zhuǎn)移,實(shí)現(xiàn)尼古丁阻斷。換言之,CHRNA9可同時(shí)作為乳腺癌、肺癌轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)因子和藥物靶點(diǎn),而安非他酮正是該靶點(diǎn)的有效變構(gòu)抑制劑。 該研究揭示了“MPs社區(qū)”癌癥范圍圖譜和預(yù)后情況,為進(jìn)一步研究和臨床翻譯提供了大量線索,為新生物標(biāo)志物和治療靶標(biāo)發(fā)展提供了新希望,為進(jìn)一步的臨床應(yīng)用拓寬了道路。更多的新靶點(diǎn),能帶來更多有希望的腫瘤藥物,希望這一天不會(huì)太遠(yuǎn)。
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