Nature:血管生成研究的新发现促进癌症的治疗

【字体: 时间:2008年04月21日 来源:生物通

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  科学家研究发现,通过操纵“总开关”基因,就能够让生长在肿瘤中的血管恢复正常。这个总开关基因是一个G蛋白信号通路的调节因子(Rgs5)。关闭了Rgs5基因的表达,发现周细胞正常成熟,血管的形态和结构也接近于一般血管,血管中低氧的现象明显减轻,血管也没那么容易破裂。这些现象表明缺失Rgs5之后,肿瘤中生成的血管恢复正常了。

  生物通报道:1971年,科学家提出了肿瘤血管生成(tumor angiogenesis)的概念。到今天,已经有数种血管肿瘤生成抑制剂在市场上销售,如基因泰克(Genetech)公司的贝伐单抗(bevacizumab,商品名Avastin)和辉瑞公司的SU11248(商品名Sutent)。这些抑制剂药品靶向与血管内皮细胞,可抑制肿瘤的生长和转移,对防治肿瘤有一定的效果。但是,免疫系统产生的免疫细胞,无法通过在肿瘤中生长的血管进入到肿瘤的薄壁细胞,因此难以真正治愈致命的实体瘤。不过,澳大利亚西部医学研究院(Western Australian Institute for Medical Research)的科学家 Ruth Ganss领导的一个国际合作小组,经过研究发现,通过操纵“总开关”基因,就能够让生长在肿瘤中的血管恢复正常。这个研究结果将会对癌症的治疗产生深远的影响。该研究的论文4月16日发表在著名的《自然》(Nature)杂志在线版上。

科学家们早就知道,肿瘤血管生成是肿瘤发生和发展过程中必不可少的。当肿瘤的大小超过1~2mm时,其继续生长就依赖于新生的血管来提供营养。这些新生的肿瘤血管不同于正常的血管,不仅形态异常,而且丧失了层次和结构。这种异常的血管在不断的生成过程中,常常会导致自发的出血,以及组织间隙液压的升高。更为严重的是,这些肿瘤血管会阻止免疫细胞进入肿瘤。因为免疫细胞无法到达肿瘤组织,所以也就无法清除它。这是当前治疗癌症的一大难题,但是,由于人们对肿瘤血管生成的分子机制了解得并不透彻,因此也找不到行之有效的办法。

为了解决这个问题,Ganss及其同事研究了与肿瘤血管生成有关的G蛋白信号通路(G-protein signalling)。他们发现,一个G蛋白信号通路的调节因子(Rgs5)对于肿瘤血管生成具有全局的调控作用,是一个总开关。研究人员关闭了Rgs5基因的表达,发现周细胞正常成熟,血管的形态和结构也接近于一般血管,血管中低氧的现象明显减轻,血管也没那么容易破裂。这些现象表明缺失Rgs5之后,肿瘤中生成的血管恢复正常了。

研究人员想知道,通过确实Rgs5而使肿瘤血管生成的正常化,是否会有助于癌症的治疗。在进一步的研究中,他们在小鼠中证实,肿瘤内部的血管正常之后,免疫效应细胞就能够大量涌入到肿瘤的薄壁细胞,显著地延长了小鼠的寿命。

研究人员表示,这是第一次实验证明,通过缺失一个基因的功能,能够减轻肿瘤的血管生成,提高现有免疫疗法的效果。这也是第一次发现G蛋白信号通路在肿瘤血管生成中的作用。(生物通)

原始论文:

Hamzah J et al. Vascular normalization in Rgs5-deficient tumours promotes immune destruction. Nature. Published online 16 April 2008

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