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Science:揭示西蘭花抗癌新機制!讓腫瘤抑製基因再激活的新型抗癌療法出爐

要聽媽媽的話:西蘭花是有好處的。長期以來與降低癌症風險有關的西蘭花和其他十字花科蔬菜----包括花椰菜、捲心菜、羽衣甘藍、球芽甘藍和無頭甘藍---含有一種讓一個已知在多種常見人類癌症中發揮作用的基因失活的分子。

圖片來自Science, 2019, doi:10.1126/science.aau0159。

在一項新的研究中,來自美國哈佛醫學院、波士頓兒童醫院、西奈山伊坎醫學院、南卡羅來納大學、中國台灣中央研究院、國立台灣大學、浙江大學醫學院、義大利都靈大學、澳大利亞莫納什大學和印度海德拉巴語調研究實驗室的研究人員證實利用在西蘭花中發現的這種成分靶向這個稱為WWP1的基因抑製易患癌症的實驗室動物中的腫瘤生長。相關研究結果發表在2019年5月17日的Science期刊上,論文標題為「Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway」。論文通訊作者為哈佛醫學院的Pier Paolo Pandolfi博士。

Pandolfi說,「我們找到了一個新的重要參與者,它推動了一種對癌症產生至關重要的途徑。這種參與者是一種酶,可以用在西蘭花和其他十字花科蔬菜中發現的一種天然化合物來加以抑製。這條途徑不僅作為腫瘤生長控制的調節劑,而且作為一種我們能夠利用治療方案加以靶向的致命弱點。」

作為一個眾所周知的強效的腫瘤抑製基因,PTEN是人類癌症中最常發生突變、缺失、下調或沉默的腫瘤抑製基因之一。某些遺傳性PTEN突變可導致以癌症易感性和發育缺陷為特徵的綜合征。不過鑒於這個基因的完全喪失會觸發一種不可逆轉的強效的安全機制來阻止癌細胞增殖,這個基因的兩個拷貝(人類的每個基因有兩個拷貝,一個拷貝來自父本,另一個拷貝來自母本)很少同時受到影響。相反,腫瘤細胞表現出較低水準的PTEN,這就提出了一個問題,即將癌症環境中的PTEN活性恢復到正常水準是否能夠激活這個基因的腫瘤抑製活性。

為了找到答案,Pandolfi及其同事們鑒定出調節PTEN功能和激活的分子和化合物。Pandolfi團隊在易患癌症的小鼠和人類細胞中進行了一系列實驗後,發現一種稱為WWP1的基因---也已知它在癌症產生中發揮作用---產生一種酶來抑製PTEN的腫瘤抑製活性。如何讓抑製PTEN的這個酶失活?通過分析這種酶的物理形狀,他們認識到一種小分子---正式命名為吲哚-3-甲醇(indole-3-carbinol, I3C),即一種在西蘭花和其他十字花科蔬菜中發現的成分,可能是抑製WWP1致癌作用的關鍵。

當Pandolfi及其同事們通過給易患癌症的實驗室動物提供I3C來測試這一想法時,他們發現這個在西蘭花中天然存在的成分讓WWP1失活,從而解除WWP1對PTEN的腫瘤抑製活性的抑製。

但是,先別去農貿市場;論文第一作者、Pandolfi實驗室成員Yu-Ru Lee博士指出,你必須每天吃將近6磅的球芽甘藍---並且在那裡吃未經烹煮的球芽甘藍---才能獲得潛在的抗癌益處。這就是Pandolfi團隊正在尋求其他方式來利用這些新知識的原因。他們計劃進一步研究WWP1的功能,最終目標是開發更有效的WWP1抑製劑。

Pandolfi說,「使用CRISPR技術或I3C對WWP1進行遺傳或藥物滅活可能能夠恢復PTEN的功能並進一步釋放它的腫瘤抑製活性。這些研究結果為長期尋求用於癌症治療的腫瘤抑製基因再激活方法鋪平了道路。」

原始出處:Yu-Ru Lee et al. Reactivation of PTEN tumor suppressor for cancer treatment through inhibition of a MYC-WWP1 inhibitory pathway. Science, 2019, doi:10.1126/science.aau0159.
Ramon Parsons. Restoring tumor suppression. Science, 2019, doi:10.1126/science.aax5526.

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