【結腸癌發生的幕後推手:Notch基因】
作者:駐法科技組
現職:駐法科技組
文章來源:http://www2.cnrs.fr/presse/communique/1555.htm
發佈時間:98.05.11
法國國家科學研究中心(CNRS)研究主任兼居禮研究院(Institut Curie)研究中心主任,Daniel Louvard教授所帶領的研究團隊(註一),經與 Spyros Artavanis-Tsakonas 所率團隊(註二)密切合作後,發表了最新研究成果,指出Notch基因在引發腫瘤生長而最終導致結腸癌過程中所扮演的角色。
Notch 與 Wnt 基因是腸道細胞訊號傳導的主角,確保腸道的正常發展與組織。
在白老鼠的腸道中,相較於單純 Wnt 管道的變異,這兩種訊號管道若同時出現異常活化,將使良性腫瘤(腺瘤)的數量增加逾20倍。
此外,這些腫瘤在結腸中發展程度驚人,和人類身上觀察到的生理病理如出一轍。
這兩種管道的同時變異創造了有利於細胞腫瘤化的環境。
這項研究已於《美國國家科學學院院刊(PNAS)》線上發表。
研究顯示,Notch基因顯然對人體結腸腫瘤的形成扮演著不可或缺之「加速器」角色。
未來的工作,將是尋找能夠抑制規範此基因變異的「煞車器」。
腸道不斷在自我更生;整個「鋪開」的腸道尺寸大約如同雙打時的網球場界,然其「徹底翻新」只要不到五天的時間即可完成。
這個更生機制依靠的是位於腸絨毛間皺摺處的幹細胞與源組細胞(前驅細胞)。
幹細胞生產的源組細胞,相對上是不加區別功能的,不過依照隨後相繼的分裂,可能會生產出不同種類的腸道細胞。整套生產方式是為了維持腸絨毛中分化與增殖間的平衡。
細胞訊號傳導確保著前述平衡機制,而Notch基因與Wnt基因正是細胞訊號傳導的關鍵主人翁,也因此擔保著腸道的正常發展與組織。
這兩種基因隨腸道組織中的幹細胞增殖與分化而作用。
APC基因處於Wnt訊號傳導路徑的上游端,其變異經常被指為引發結腸癌之肇因。
APC這種腫瘤抑制基因的兩個對偶之一若產生突變,就會導致家族性大腸瘜肉症(FAP)。
此症主要特徵在於患者結腸中會出現數百甚至數千個腺瘤性瘜肉。
百分之一的結腸癌便由此症轉變而來。
Daniel Louvard教授的團隊,經與Spyros Artavanis-Tsakonas所率團隊密切合作後,發表了最新研究成果,指出Notch與Wnt兩種基因如同步作用,將干擾腸道中源祖細胞的增殖。
在Wnt路徑保持開啟的動物模型中,Notch的活化顯著地加速並增強了腸道內腫瘤的形成,尤其是在結腸內。
然而,和我們從人類身上觀察到的情況相反的是,在白老鼠模型中,一般而言腫瘤突發很少發生在這塊區域。
在白老鼠結腸中出現大量腺瘤的情況,因此和人類身上觀察到的生理病理是如出一轍的。
這種Notch與Wnt基因間的協同作用,出現在許多不同的動物模型中,證明這項機制在演化的過程中被保留了下來。Daniel Louvard教授進一步說明:「Notch基因可能是結腸癌發生的加速器。其活化導致了細胞分化的增加,並因此提高了突變出現的風險。」
然而,癌症出自於一系列基因變故。Notch基因與APC基因的變異,其實為基因錯誤累進創造了一個有利且必要的環境。
而一連串基因錯誤的累進則將導致結腸癌。
Notch基因與Wnt基因的同步作用實為腫瘤形成最初步驟的一環;在這個階段,還只是瘜肉的問題,篩檢還具有重要功效。
這些對於癌症發展機制的新知,如今將有助於進一步尋求確認新的治療目標。
註釋:
註一:「細胞型態發生與訊號傳導」團隊,「細胞間隔與動力」研究所,居禮研究院/國家科學研究中心第144號聯合研究所。
註二:法蘭西學苑教授,美國哈佛醫學院教授兼「發展遺傳暨生物學」研究所主任(居禮研究院/國家科學研究中心第3215號聯合研究所/國家衛生暨醫學研究院第934號研究所)。
參考資料:
« Notch and Wnt Signals cooperatively control cell proliferation and tumorigenesis in the intestine »
Silvia Frea, S. K. Pallavib, Mathilde Huyghea, Marick Laec, Klaus-Peter Janssend, Sylvie Robinea, Spyros Artavanis-Tsakonasb,e, Daniel Louvarda
引用:http://tw.myblog.yahoo.com/jw!av4rX5qaFRvqnFIgNq2cCIan/article?mid=882
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