中科院昆明動(dòng)物研究所研究人員揭示了在低氧適應(yīng)和非小細(xì)胞肺癌發(fā)生發(fā)展中,一種擴(kuò)增出的蛋白的重要功能和分子調(diào)控機(jī)理。
昆明動(dòng)物研究所從事腫瘤信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究的陳勇彬?qū)W科組,與從事靈長(zhǎng)類(lèi)進(jìn)化遺傳與發(fā)育研究的吳東東學(xué)科組合作,利用進(jìn)化生物學(xué)的方法,從包括狗、馬、牛、羊等在內(nèi)的藏族哺乳動(dòng)物的大規(guī)模種群基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中,篩選到一系列低氧適應(yīng)的關(guān)鍵新分子,并發(fā)現(xiàn)許多已報(bào)道的腫瘤明星基因在高原家養(yǎng)哺乳動(dòng)物中受到正選擇。此外,他們還發(fā)現(xiàn),在西藏等高海拔地區(qū),肺癌、結(jié)直腸癌、肝癌和乳腺癌等各種人類(lèi)癌癥的年齡標(biāo)準(zhǔn)化病死率均顯著低于其他省份,這也意味著低氧適應(yīng)新基因在低氧實(shí)體瘤中具有潛在重要功能。
陳勇彬?qū)W科組石玉林博士介紹,他們發(fā)現(xiàn)YTHDF1作為m6A修飾后的RNA結(jié)合蛋白家族成員之一,在高原家養(yǎng)哺乳動(dòng)物中低表達(dá),而在正常肺上皮細(xì)胞中抑制其表達(dá)可以抵抗低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。經(jīng)深入研究發(fā)現(xiàn),YTHDF1在非小細(xì)胞肺癌腫瘤組織和細(xì)胞系中均高表達(dá),并在常氧條件下通過(guò)加速數(shù)個(gè)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá),來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖;而在鉑類(lèi)藥物為主的化療壓力環(huán)境下,卻由于YTHDF1高表達(dá),讓腫瘤患者對(duì)化療更敏感,且總生存時(shí)間更長(zhǎng)。
這項(xiàng)研究表明,利用極端環(huán)境生存的非模式動(dòng)物基因組,通過(guò)進(jìn)化生物學(xué)方法篩選低氧適應(yīng)的相關(guān)基因,可為低氧實(shí)體瘤新生物標(biāo)志物的挖掘提供新的研究方法,這也預(yù)示著交叉學(xué)科在未來(lái)醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。此項(xiàng)研究不僅為適應(yīng)性進(jìn)化提供了新見(jiàn)解,還為尋找癌癥的治療靶標(biāo)提供了方向。他們還提倡用進(jìn)化方法和概念要求,以便從不同角度了解癌癥的進(jìn)展及其特征。