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约翰·霍普金斯研究人员发现新的结肠直肠癌生物标记

约翰·霍普金斯研究人员发现新的结肠直肠癌生物标记

01/07/2019

约翰·霍普金斯医学院的研究人员发现了一种蛋白质,它与细胞增殖和新血管的形成相关,可以作为早期发现结肠直肠癌的标志物。

在实验室研究中,研究人员发现与正常组织相比,人类结肠直肠癌肿瘤细胞中被称为β-1,4-半乳糖基转移酶-V(β-1,4-GalT-V)的蛋白质表达会有所增加。他们还观察到这种蛋白质的活性和产品乳糖神经酰胺也会增加,这种脂肪可以产生超氧化物,增加体内传播癌细胞的新细胞和血管。抑制这种蛋白质及其副产物可阻止结肠直肠癌细胞的增殖。这些研究结果发表在11月28日的 《生物化学和生物物理研究通讯》杂志(Biochemical and Biophysical Research Communications)的网站上。

该项研究的作者Subroto B. Chatterjee 医学博士是约翰·霍普金斯大学医学院儿科学教授和血管生物学专家。他表示:研究结果显示可将β-1,4GalT-V和乳糖苷神经酰胺添加到越来越多的生物标志物中,比如NMT1、APC和TP53,用于结肠直肠癌或其他潜在癌症的血液检测,以提高疾病早期检测的成功率。

Chatterjee说:“我们知道β-1,4GalT-V在血管内壁和癌组织中的内皮细胞中存在高度特异富集的现象。如果你用一种靶向β-1,4GalT-V药物治疗这些细胞,它会攻击含有这种蛋白质的内皮细胞,有可能会中和它们的活性。

作者指出,全世界的结肠直肠癌患者人数超过140万,已导致超过690,000人死亡,在所有癌症类型的患病率中高居第三。Chatterjee说,结肠镜筛查通常要在人年满50岁之后才会开始。最常用的筛查方法之一,就是基于DNA技术的结肠直肠癌粪便检测。这些测试的结果必须与结肠镜检查相结合。“因此亟需可靠的生物标志物对结肠直肠癌进行早期诊断,”Chatterjee补充道。

在这项研究中,Chatterjee和同事在实验室中对β-1,4GalT-V进行了大量研究试验。首先,他们从约翰霍普金斯大学获得24份结肠直肠癌患者的组织样本,以测试样本对抗β-1,4GalT-V抗体的反应,发现其具有很强的反应性。在对这些样品中21个抗体的ELISA(酶联免疫吸附测定)检测和测量时发现,与相同样品中的可见正常区域相比,结肠直肠癌组织中β-1,4GalT-V增加了大约6.5倍。研究人员还指出,与正常结肠细胞相比,结肠直肠癌样本中的乳糖苷神经酰胺合成酶活性增加了2.25倍。其他的研究也发现,样品中以往与结肠直肠癌相关的几种基因表达升高,例如APC、TP53和NMT1。

Chatterjee小组曾在2013年通过PLoS One杂志发表了另外一项研究。结果显示每天使用D-PDMP (D-threo-1-phenly-2-decanoylamino-3-morpholino-1-propanol)(一种靶向癌症通路抑制剂)进行治疗,通过抑制β-1,4GalT-V的活性和质量,四周后的小鼠肾肿瘤缩小至一半。研究人员还测试了实验室培养的人结肠癌细胞HCT-116细胞,并用D-PDMP对其进行处理。结果显示,在24至96小时的时间内,用D-PDMP处理的细胞显示出β-1,4GalT-V显著降低(与对照的未处理细胞相比),细胞死亡数量增加。

Chatterjee说:“这为β-1,4GalT-V是细胞增殖靶标提供了证据,并且我们可以通过使用这种D-PDMP化合物来阻断细胞增殖周期,至少可以在对细胞的测试中进行。它表明了或许可以在更多的癌症种类中应用这种化合物的潜力。”