由香港大學(港大)生物科學學院暫任院長黃思齊教授領導的研究團隊,近日在科學期刊《蛋白質與細胞》(Protein and Cell)上發表了一項重要研究,確認了一種能驅動卵巢癌擴散的因子,為開發新型標靶治療帶來了希望。該研究更被選為期刊的封面文章,突顯其重要性。 卵巢癌是婦科癌症中死亡率最高的類型,大多數患者的癌細胞在確診時已擴散至腹膜,這使治療變得非常困難,當中晚期患者的五年存活率不足25%。因此,如何有效抑制癌細胞的擴散對治療卵巢癌的至關重要。本研究專注於「上皮-間質轉化(EMT,epithelial-to-mesenchymal transition)」這一過程,正是讓癌細胞更容易擴散至腹膜並加重病情的關鍵。然而,醫學界一直未有找到促進此過程的驅動因子,令開發針對卵巢癌轉移的治療方法面臨巨大挑戰。
為了揭開此疑團,研究團隊採用了「主調控因子演算法(Master Regulator Algorithm)」來分析基因和蛋白質相互作用的調控網絡。通過分析來自癌症基因組圖譜(TCGA)中20種不同的癌症類型、超過8,000名患者的樣本數據,他們識別出動力蛋白1(DNM1/ Dynamin 1)作為一種新型非基因轉錄的EMT主調控因子。與傳統且難以靶向的基因轉錄調控因子不同,DNM1是通過其他細胞機制發揮作用,這為治療提供了新的機會。值得注意的是,在晚期和「間質亞型」的患者中,DNM1的水平顯著升高,這與患者的病情惡化速度較快以及復發後存活時間較短有關。
實驗結果
體外實驗顯示,抑制DNM1可以顯著降低卵巢癌細胞的侵略性及擴散力,同時讓EMT關鍵標記N-鈣黏蛋白(N-cadherin)表現下降。相反,在非轉移性細胞中增加DNM1的表達則會誘導其侵略性的特徵,並提高了N-鈣黏蛋白的水平。活體研究亦與這些體外實驗結果一致,進一步表明抑制DNM1可以顯著減少癌細胞在腹膜的擴散,凸顯了其在促進癌細胞轉移的作用。 此外,機制研究揭示,DNM1可促進N-鈣黏蛋白的內吞和回收,這可能影響細胞如何相互黏附,從而影響癌細胞的擴散和侵襲能力。
團隊通過分析基因活性和表達水平的數據,發現非轉移性細胞中糖基轉移酶基因B3GALT1的表達增加,可能透過減少N-鈣黏蛋白回收來抑制EMT,進而抑制癌細胞的擴散。值得注意的是,DNM1水平較高的轉移性細胞在吸收納米顆粒的藥物時效率更高。這些發現確立了DNM1-N-鈣黏蛋白軸軸作為卵巢癌EMT相關轉移的關鍵調控因子,並顯示其作為靶向納米藥物療法的生物標記物的潛力。總體而言,這項研究不僅加深了對卵巢癌驅動機制的理解,也為開發對抗這種侵襲性疾病的有效治療策略開闢了新途徑。
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