到今年年底，美國將有超過 62,000 人被診斷出患有胰腺癌，其中絕大多數(shù)人患有一種致命的侵襲性亞型，即胰腺導管腺癌 (PDA)。PDA 影響超過 90% 的胰腺癌患者，平均 5 年生存率低于 10%。
現(xiàn)在，紐約長老會/哥倫比亞大學歐文醫(yī)學中心赫伯特歐文綜合癌癥中心 (HICCC) 的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質，該蛋白質的表達水平在 PDA 細胞中的原發(fā)性癌癥生長和轉移性傳播之間起到分子開關的作用。該研究于 6 月 24 日在線發(fā)表在Molecular Cell雜志上，為可能的治療方法提供了關鍵見解，該治療方法可以切換這種分子開關以阻止疾病傳播到其他器官。
“轉移是許多癌癥類型致死性的基礎，這在胰腺癌中尤為突出，”哥倫比亞大學瓦格洛斯癌癥遺傳學研究所 (ICG) 遺傳學與發(fā)展助理教授 Iok In Christine Chio 博士說內科醫(yī)生和外科醫(yī)生學院 (VP&S)，HICCC 腫瘤生物學和微環(huán)境項目的成員，以及該研究的首席研究員。“了解轉移和開發(fā)針對和預防轉移擴散的療法對于改變胰腺癌患者的前景至關重要。”
這種名為甲硫氨酸亞砜還原酶 A (MSRA) 的蛋白質因其在轉移性胰腺癌細胞中異常低的表達水平而引起了 Chio 博士及其同事的注意。為了弄清楚其目的，他們使用基因組編輯技術 CRISPR-Cas9 從 PDA 細胞中刪除 MSRA 的代碼，這大大增加了它們轉移的可能性。
最終，他們意識到高水平的 MSRA 表達使正在生長的細胞成為原發(fā)性腫瘤的一部分，而低水平的 MSRA 表達似乎會推動細胞轉移。換句話說，MSRA 表達水平似乎像一個分子開關一樣運作。
接下來，研究人員研究了胰腺類器官，這是一種可以在體外模擬其生物活性的腫瘤的 3D 表示，以分析如何實現(xiàn)轉換。Chio 博士之前曾在冷泉港實驗室擔任博士后研究員開發(fā)了胰腺癌的類器官模型系統(tǒng)。應用化學蛋白質組學(一種使用化學探針來識別蛋白質氧化變化的技術)揭示了 MSRA 控制某些參與葡萄糖代謝的靶蛋白的氧化，這是癌細胞增殖和遷移所需的過程。
“具體來說，我們發(fā)現(xiàn)丙酮酸激酶 M2 (PKM2) 是葡萄糖代謝途徑中的一種關鍵酶，它在轉移性癌細胞而非原發(fā)性腫瘤細胞中表現(xiàn)出氧化標記，”她說。“簡而言之，將 PKM2 視為十字路口的紅綠燈。PKM2 上的這種氧化標記充當了綠燈，允許癌細胞擴散和轉移，這對胰腺癌患者來說是致命的結果。”
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