最近,來自西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)和德國癌癥研究中心(DKFZ)的研究人員發(fā)現(xiàn),幾十年來被認為是腫瘤啟動子的PLK1基因竟然可以抑制癌癥的發(fā)展。
《Nature Communications》雜志于8月1日在線發(fā)表了這篇題為“PLK1 overexpression induces chromosomal instability and suppresses tumor development”的論文,該論文顛覆了學術界的認知:幾十年來被認為是致癌基因PLK1竟然可以抑制腫瘤的生長!
數(shù)十年的誤解
PLK1基因?qū)δ[瘤細胞的分裂和增殖至關重要,在多種類型的腫瘤中都發(fā)現(xiàn)了PLK1基因的過表達現(xiàn)象。有時,這種過表達與癌癥的預后不良有關。因此PLK1一直被認為是一種致癌基因,同時也是潛在的治療靶標,抑制其活性可以誘導細胞腫瘤的凋亡。
奇怪的是,PLK1的致癌性質(zhì)從未被真正證實。換句話說,到目前為止,還沒有實驗證明PLK1的過表達確實有助于腫瘤的發(fā)展。所以來自西班牙國家癌癥研究中心(CNIO-Madrid)和德國癌癥研究中心(DKFZ-Heidelberg)的科學家們聯(lián)合開啟了這個研究項目。
在實驗中,他們修改了小鼠的基因組以過表達PLK1基因,但是這些突變小鼠的患癌風險并不比正常小鼠高。之后,他們使用這種小鼠與其他表達乳腺癌致癌基因H-Ras或Her2的小鼠雜交,誘發(fā)惡性乳腺腫瘤。他們預計PLK1過表達小鼠的癌癥發(fā)病率會高得多,但結(jié)果出乎意料:PLK1與癌基因均過度表達的小鼠,腫瘤的發(fā)病率反而急劇下降了。
“我們意識到這是一個重要的發(fā)現(xiàn)。”主要研究人員之一的Guillermo de Cárcer博士解釋道,“實際上,我們證明了PLK1不是致癌基因,反而是一種抑癌基因!”
新角色:抑癌基因
有趣的是,研究人員查詢了乳腺癌患者數(shù)據(jù)庫,尋找PLK1過表達與患者預后之間的聯(lián)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),PLK1的表達可以導致不同類型的預后,這取決于腫瘤的亞型。
在Her2基因表達的腫瘤中,PLK1基因過表達的患者預后較好;然而,在腫瘤雌激素受體(ER +)陽性的患者中,情況則完全相反。這個發(fā)現(xiàn)提示,PLK1對癌細胞的作用可能受不同的腫瘤亞型的影響。
該論文還進一步確定了產(chǎn)生這種抑制作用的分子機制。“我們發(fā)現(xiàn)PLK1的過度表達會增加細胞中的染色體數(shù)量,導致它們分裂后,細胞不能正確地分離它們的染色體。”德國癌癥研究中心腫瘤學小組的首席研究員RocíoSotillo說。
PLK1是抑癌基因的事實可能會使醫(yī)學界重新審視以PLK1為靶標的抗癌藥物,事實上,已經(jīng)有PLK1抑制劑作為抗癌藥進入了臨床試驗。然而,西班牙國家癌癥研究中心細胞和癌癥研究小組負責人,本文的通訊作者Marcos Malumbres博士相信,抑制PLK1仍然可能是一個有效的選擇。
Malumbres解釋說:“PLK1是抑癌基因這一事實并不意味著PLK1抑制劑不能有效對抗腫瘤,細胞增殖中的許多必需成分可用作抗癌的靶標,盡管有些基因缺乏致癌活性,但癌細胞的分裂增殖依然離不開它們。”
這個研究團隊還評估了PLK1基因作為一種腫瘤生物標志物的可能,Guillermo de Cárcer說:“分清PLK1是致癌基因還是抑癌基因,以及深入了解這種基因的作用在臨床上是非常重要的,PLK1與乳腺癌預后的關系也意味著它可能成為診療乳腺癌的腫瘤生物標志物。”
參考資料:
Discovery of a new tumor suppressor previously thought to be an oncogene
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