前列腺癌转移的基因表达改变
前列腺癌是男性中最常见的癌症之一。美国癌症协会估计,2015年将有220,800例前列腺癌新病例和27,540例前列腺癌相关死亡。美国国家癌症研究所的SEER数据库显示,转移性前列腺癌的5年生存率仅为28%。癌症转移——癌症从原发肿瘤扩散到全身各处——是导致死亡的最重要的限速步骤。转移的特征是肿瘤原发侵袭,获得血管血液供应(肿瘤血管生成),肿瘤细胞在远处浸润和生长。了解肿瘤细胞如何变得具有侵袭性,对于制定阻止这一过程的策略至关重要。
一种叫做肝细胞生长因子(HGF)的蛋白质是许多癌症(包括前列腺癌)侵袭性的关键调节因子。事实上,除了生长,大多数生长因子还调节其他细胞活动,如细胞代谢和迁移,但它们的命名是基于它们最初被发现的方式;这种行为的多样性被称为多效性。HGF调节细胞增殖,但也调节迁移、侵袭性甚至血管生成,这使得在癌症中破坏HGF活性在许多方面都是危险的。然而,HGF在促进正常组织的生存、免疫和修复方面也很重要,因此,阻断全身所有HGF的活性作为抗癌策略是一种妥协。仅阻断有害的HGF作用,同时保持其积极属性,可能在维持全身健康的同时潜在地阻断肿瘤转移;为了达到这一理想,我们必须了解HGF多效性的分子基础。值得注意的是,HGF本身的性质提供了一个独特的机会HGF基因编码五种不同的蛋白质异构体,其中一种被称为NK2,它的特殊之处在于它只驱动细胞运动和入侵,而不驱动细胞增殖。
Cecchi等人利用这种生物活性差异,在一种前列腺癌细胞系中对HGF和NK2驱动的基因表达变化进行了全面比较,该细胞系被植入小鼠体内后,模拟了原发肿瘤生长和强劲转移扩散的过程。基因表达变化的鉴定使用包含约54,000个探针的阵列来跟踪约30,000个基因。分析了36个这样的阵列,涵盖了每个HGF亚型的多个时间点,总共约190万次测量,最终揭示了345个基因,其表达变化将运动和侵袭与其他HGF生物效应区分开来。许多这些表达变化发生在已知或怀疑在控制运动或侵袭中起作用的基因上,其中一些被认为是前列腺癌进展的贡献者。Cecchi等人随后将这组基因与美国国立卫生研究院癌症基因组图谱项目中收集的患者样本进行了比较。他们发现345个hgf驱动的侵袭相关基因表达变化中有24个对患者生存有显著影响,这些变化也发生在85个前列腺癌病例的大多数中。在这24个基因中,只有1个基因表达变化与延长生存期有关,而23个基因表达变化与显著降低无病患者生存期有关。此外,这23种变化也以惊人的高频率同时发生在同一患者身上。这些发现支持了一种可能性,即控制这些基因表达变化的“主开关”,如HGF,是前列腺癌转移的关键驱动因素,并为开发更好的诊断和治疗这一重要疾病提供了指导。
出版
肝细胞生长因子侵袭程序的表达阵列分析。
Cecchi F, Lih CJ, Lee YH, Walsh W, Rabe DC, Williams PM, Bottaro DP
临床实验转移。2015年10月;32(7)
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