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国立癌症研究所科学家发表系列文章:聚焦分子图谱

来源:科讯网
摘要:国立癌症研究所(NCI)在去年11月27日出版发行的MolecularCancerTherapeutics上,以“聚焦分子图谱”为专题刊登了系列研究文章,就分子图谱(molecularprofiling)领域中如何应用基因组和蛋白质组数据进行新药和生物标志物的发现予以重点介绍,展示了该领域的最新研究和进展情况。系列文章的开篇之作以卵巢癌个体化治疗方......

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  国立癌症研究所(NCI)在去年11月27日出版发行的Molecular  Cancer  Therapeutics上,以“聚焦分子图谱”为专题刊登了系列研究文章,就分子图谱(molecular  profiling)领域中如何应用基因组和蛋白质组数据进行新药和生物标志物的发现予以重点介绍,展示了该领域的最新研究和进展情况。

  系列文章的开篇之作以卵巢癌个体化治疗方案的生物标志物的发现为例,介绍分子图谱的应用价值。与此同时,杂志编辑还在系列文章前发表了评论。

  NCI负责人John  Niederhuber对开辟这个专题系列文章是这样介绍的:分子图谱不是就某个特殊的基因或蛋白质提出一种理论假设,然后再设计实验对其进行验证,而是采用了更加宏观的癌症研究方法,在一次实验中就对成百上千基因表达进行研究,绘制出与癌症相关的人类基因蓝图。分子图谱的绘制将加快我们对癌症分子学基础的理解,并因此为癌症诊断、治疗和预防提供新途径。  

  癌症这个词至少包含了200多种不同的疾病,这些疾病的共同特征就是由于基因变化所导致的不受控制的细胞分裂和生长。如果将人类基因组排序前的癌症研究称为作坊式经济的话,那么,现在的癌症研究可以称得上是一次工业革命。这个新时代的特征就是使用诸如微阵列等先进手段和工具,对人基因组中的全部基因(20000~25000个)同时进行研究。

  系列文章将通过对不同癌症的基因图谱进行对比研究后,实现个体化抗癌治疗方法所需的工具或手段。

  NCI基因组学和生物信息学小组负责人John  Weinstein指出,当生物医学科学家对基因组数据的使用和捏合达到能够随意生成理论假设并对这种假设进行验证的程度时,实现分子图谱真正价值的时刻就会来临。

  在其中另一篇由Weinstein等撰写的文章里,详细介绍了他们通过癌细胞系NIC-60,对左旋门冬酰胺酶(L-ASP)作用机制的分析研究情况。从上世纪70年代开始,L-ASP这种细菌酶就被用于急性淋巴母细胞白血病的治疗,L-ASP吞噬血液中游离的门冬酰胺分子,门冬酰胺是合成细胞蛋白质的20种必需氨基酸之一,正常细胞能够利用门冬酰胺合成酶(ASNS)生成自己所需的门冬酰胺,但是,L-ASP能够有选择性地使癌细胞不能产生足够的维持生长的门冬酰胺,从而使癌细胞饥饿性死亡。

  最新研究提示L-ASP活性和ASNA之间存在关联,NCI研究小组对NCI-60  卵巢癌细胞系的ASNA基因活性采用5种微阵列技术进行分析,对ASNA  活性和L-ASP抗癌作用进行的实验表明,L-ASP的效果与ASNA基因活性的减弱有很强的相关性。采用RNA干扰技术将ASNA的活动水平降低5倍,结果,L-ASP杀灭癌细胞的效果增加了500多倍,这表明,ASNA表达水平是L-ASP效果的主要决定因素。并且,L-ASP的这种效果在对多种常规治疗手段不敏感的卵巢癌细胞仍然得以维持。

  Lorenzi  称,ASNA表达水平能够最终成为一种有用的工具,用于卵巢癌病人的筛选,将最适合L-ASP治疗的病人甄别出来,我们期待这一天的到来。这项研究为NIC-60细胞系作用的发挥提供了一个范例。对NCI负责的另外一项研究也是一种补充,这个项目就是对临床肿瘤进行分子图谱绘制的  Cancer  Genome  Atlas。TCGA是2005年由NCI和国立人类基因组研究所共同发起的一个合作试点项目,为期3年,资金1  亿美元,TCGA目的:利用从癌症病人身上获取的组织标本,系统地探索人类几种癌症的基因组变化情况。而采用包括NCI-60在内的癌细胞系进行的研究,与临床所见肿瘤是有区别的,TCGA的研究对象是临床肿瘤,不是实验室肿瘤;细胞株数量无限,处理时较容易,在验证研究成果时具有的价值无容置疑,但是采用癌细胞系进行研究所得出的结论不一定就能反映出临床肿瘤的全部特征。

  将研究重心转移到分子图谱,实际上就是从小范围探索转变为大规模研究,其必要性在于导致癌症的基因变化是发生在整个基因组这个大环境下的,癌症病人的基因改变不会都一样,癌症本身也不一样,治疗上也就需要区别对待。
作者: 2007-5-23
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