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7-18 科学家提出快速鉴别癌症的新策略

日期:2006-07-18  访问次数:3731


据eurekalert网站2006年7月16日报道,随着个性化药品实践的逐步深入,霍华得休斯医学研究所的调查员布莱恩.J.德鲁克尔与他的同事们开发出一种新技术,能够鉴别出可能引起癌细胞增长的未知基因变异。这种技术一改以前分析急性骨髓细胞白血病(AML)细胞基因的做法,转而对其内蛋白质进行分析,研究人员大量地缩减了分子异常形态,某些特定的药物治疗法可能对此有较好的疗效。

德鲁克尔是波特兰俄勒冈健康与科学大学的一名研究人员,他说,“这种方法为我们提供了一种便捷的途径,可以查明不同的病人体内促使癌细胞增长的病因,从而能够为病人对症下药。”德鲁克尔与同事们共同致力于这一项目的研究,并发表了研究报告。报告正文刊载于2006年7月17日《癌细胞》杂志上。参与撰写的还有D.吉利兰德实验室的科学家们,一名在布莱根妇女医院工作的霍华得休斯医学研究所调查员,以及波特兰退伍军人医疗中心、细胞信号技术公司、芝加哥大学和耶鲁大学的研究人员。

按照传统的做法,癌症探测器通过对基因组进行扫描以寻找导致细胞增长失控的变异基因。而德鲁克尔尝试的这种做法也有相当可行之处。他说,“过去,我们一直以来进行的是一些高通量脱氧核糖核酸测序法。然而通过这些方法,我们真正发现的(基因变异)并不多。”

相反,德鲁克尔研究小组从新生蛋白质组学领域获得新方法对蛋白质进行研究。德鲁克尔从事于一组名为“酪氨酸激酶”的细胞信号蛋白质研究已经20年了,他说,“我们觉得这种功能更强的方法能够使我们更快捷地找到致病基因所在。”酪氨酸激酶在许多癌症中都扮演着重要的角色。在健康的细胞中,他们帮助形成一个信号链,促使正常细胞进行生长和分裂。某些时候一个酪氨酸激酶会粘在一个“开启键”位置,驱动细胞进行不受控制地分裂,最终发展成为癌症。这种潜在的破坏性激酶激活后会携带一个分子形态的激活卡去激活一个磷酸盐分子。德鲁克尔说,“磷酸盐信号激活酪氨酸激酶。因此我们决定使用磷酸盐作为标记。”

为了发现这些标记,德鲁克尔研究小组采用了骨髓细胞白血病细胞,使用化学方法将这些细胞溶入一个称之为缩氨酸的混合蛋白质切片中。而后,他们萃取出所有的缩氨酸,加入磷酸盐,并将他们放入质量分光计中,质量分光计精确地测量出每个缩氨酸的重量。这时候再使用尖端软件利用国家医学库中储存的庞大蛋白质数据库对缩氨酸进行详审,以确定每一组缩氨酸都是来自于一个特定的蛋白质切片。分析显示许多缩氨酸都是来自于酪氨酸激酶。对数据清单进行扫描后,德鲁克尔从中选出了5个可疑缩氨酸。德鲁克尔研究小组将这5个可疑缩氨酸注入5个白血病细胞核糖核酸切片中,一个可疑缩氨酸关闭一个候选激酶。4个关闭了激酶的核糖核酸没有什么反应,细胞仍然不受控制的增长。但是在第5个中,细胞却不再成长为癌细胞。德鲁克尔说,“在对第5个的基本进行排序后,我们发现一个名为JAK3的基因发生突变,促进老鼠身体中白血病细胞的增长。”随后德鲁克尔研究小组采用其它病源样本进行分析,发现JAK3基因发生了2次以上的基因突变。

托马斯.马歇尔是吉利兰德实验室的一名博士后研究人员,他在一只老鼠体内对此基因突变进行了测试。他说,“当把缩氨酸注入老鼠体内后,证明JAK3基因突变导致类似于白血病疾病的生成非常重要。最终老鼠得了类似于白血病的疾病,我们由此确定JAK3基因突变在白血病中扮演着主要的角色。”

而德鲁克尔却认为只有一小部分急性骨髓细胞白血病病人可能携带有JAK3基因突变体,他表示此技术将帮助研究人员找到其它引发癌症的基因突变。虽然此方法对技术的要求非常高,但是它却可以将寻找缺陷基因的时间缩短几个月时间。德鲁克尔说,“假如你想对脱氧核糖核酸进行详审,所需时间大概是一年。而采用这种方法,却只需要2个月的时间,如果进一步提高自动控制技术,所需时间甚至更短”。

鉴于此技术在鉴别癌症方面的快捷性,德鲁克尔认为把此技术作为一种帮助癌症病人选择药物的方式将是推动个性化药品发展所迈出的关键一步。包括Gleevec在内的四种能抑制酪氨酸激酶的药物已经上市。德鲁克尔也成为了治疗慢性骨髓白血病的先驱。自从2001年Gleevec药获准上市以来,慢性骨髓白血病便成为了一种非常容易治疗的疾病。

其它地方已开始开发一种能抑制JAK3的新药。德鲁克尔说,最终市面上出现12种或者12种以上的酪氨酸激酶抑制药物。随着他们这项新技术的发展,给癌症病人配制正确的药物将是一件非常简单的事情。德鲁克洋已经有了新的测试想法。他说,“现在我们已经知道在对我们的白血病病人基因突变进行扫描时增加JAK3的扫描,我们还会对其它癌症进行扫描,以检测JAK3基因突变是不是也出现在那些癌症中”。



摘自:中国科技信息网