推动致命癌症的稻草?研究发现刺激 GLI1 蛋白的分子机制

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GLI1 蛋白对细胞发育来说相当重要,但也已知与一些癌症发展有着关联。在加州大学尔湾分校(University of California Irvine, UCI)团队领导的一项研究中,研究人员对于 GLI1 如何被触发有了些许发现,最终可能将为某些最致命癌症类型带来更好的疗法。

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透过其他途径刺激 GLI1 活跃的分子机制

GLI1 一般透过刺猬信号传导通路(Hedgehog signaling pathway, HH)被触发,但偶尔也会有例外。研究人员指出,某些情况中,一个途径里的蛋白质可能启动另一个途径中的蛋白质,由于这套系统相当复杂,团队希望透过这项研究探索其他途径刺激 GLI1 活跃的分子机制。

近十年科学家已经发现,HH 和丝裂原活化蛋白激酶途径(mitogen-activated protein kinase pathway, MAPK)间的分子串扰或相互作用似乎与几种类型的癌症有关,甚至可能导致临床上对 HH 通路抑制剂的耐药反应。

GLI1 通常会与 SUFU 蛋白质紧密结合,这种蛋白质能抑制 GLI1,阻止它穿透细胞核并启动基因,为此团队深入检查了 GLI1 蛋白上可能被磷酸化(phosphorylated)或出现磷酸基转移(phosphate group transferred)的 7 个位点。

研究团队发现,其中有 3 个可以被磷酸化,并参与削弱 GLI1-SUFU 结合的过程,也正是这个过程会刺激 GLI1,使其进入细胞核并引发不受控制的生长,从而导致癌症。不仅如此,研究人员更观察到比起只有 1 个或 2 个磷酸化的情况,3 个位点都磷酸化对 GLI1-SUFU 结合的削弱程度明显高上许多。

走向更个人化的癌症治疗

HH 和 MAPK 传导通路间的串扰被认为与多种致命癌症类型有关,像是黑色素瘤(melanoma)、导管胰腺癌(pancreatic adenocarcinoma)、成人身上常见的基底细胞癌(basal cell carcinoma)以及儿童常见的髓母细胞瘤(medulloblastoma)。

研究人员认为,这项发现是朝向更有效、更个人化的癌症治疗迈出的重要一步。考量到同样癌症的许多肿瘤在个体间往往有着不同突变,最终筛查肿瘤型态后再针对开发最佳方法或许是可行的。

主要研究作者、UCI 发育和细胞生物学科学家 A. Jane Bardwell 表示,“如果我们能够准确掌握某种癌症或特定肿瘤的情况,就有可能开发出一种专门针对特定肿瘤或个体患者的药物,使我们能在没有基础化疗毒性的情况下治疗这些疾病。”

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参考资料:
1. Life Science Alliance ,2022 ,https://www.life-science-alliance.org/content/5/11/e202101353
2. https://news.uci.edu/2022/07/18/how-a-protein-breaks-free-to-cause-deadly-cancers/

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