天堂来的感谢信
20岁的我依然记得手术室里刺眼的白灯和胸口难以忍受的疼痛,在推进手术室之前我已经知道我患的骨肉瘤已经转移到了肺部,我看到妈妈偷偷的流泪,父亲在一旁默默的抽着烟,就连主刀的王医生也满脸愁容,我多想再看他们一眼,可是~~~~
你可能并不了解骨肉瘤?骨肉瘤是青少年群体最常见的骨癌,尽管非常先进的联合使用化疗,放疗和手术切除原发肿瘤,存活率还没有改善。大约40%到50%的患者出现转移,往往肺转移,即使治疗原发肿瘤的切除,和骨肉瘤转移患者的5年生存率低于30%。
到了天堂我立志关注骨肉瘤的研究突破,要知道上大学的时候我可是细胞生物学班上的尖子生,特别关注生物学进展,可是令我非常困惑的是肺转移如此致命的问题,为什么分子代谢领域专家确很少涉及呢?
我还依稀记得曾经看过几篇关于骨肉瘤研究的文章,有证据表明肿瘤进展及转移需要缺氧微环境,有些科学家已经将视线转向可能引起这种现象的分子和蛋白质身上。
那篇文章中提到作为细胞对缺氧反应的主要监管机制,HIF1α经常在骨肉瘤样本中被检测出来。而在研究人员先前的工作中证实,在HIF1依赖方式中缺氧会导致WSB1表达。这进一步支持了这种观点,即HIF1-WSB1的高表达水平与骨肉瘤患者不良的预后有着密切关系。
我当时无比的兴奋,为什么不把上述发现与缺氧导致癌细胞转移这个主要元凶联系在一起呢?如何将这两种现象联系起来就成了非常有意思的研究方向!
很幸运,天堂的期刊所给我寄送了一本最新的《Cancer Research》,这本高水平的期刊中我发现了一篇题为“Hypoxia-Induced WSB1 Promotes the Metastatic Potential of Osteosarcoma Cells”的文章,在本研究中,浙江大学及杭州景杰生物研究人员通过高通量定量蛋白质组学方法在原发骨肉瘤中发现WSB1水平的增加可能与肺癌细胞转移有着潜在的关系。
Figure1.SILAC quantitative proteomic profiling identifies the RhoGDI2 protein as the downstream target of WSB1 signaling. (A) schematic representation of the SILAC assay. (B) the number of proteins identified and quantified using the SILAC assay. (C) bioinformatics analysis of differentially expressed proteins with at least a 3-fold change. (D) RhoGDI2 and RhoGDI1 protein expression in the SILAC assay were quantified. (E) Western blotting of WSB1, Myc-tag, RhoGDI2, and RhoGDI1 in KHOS/NP cells. (F) Western blotting of HIF1a, WSB1, and RhoGDI2 in KHOS/NP cells cultured under normoxia or hypoxia for 24 hours. (G) Western blotting of WSB1 in KHOS/NP cells infection with the indicated lentivirus under normoxia or hypoxia for 24 hours. (H) IHC staining of WSB1 and RhoGDI2 in osteosarcoma specimens. I, statistical analysis of IHC results in 40 human osteosarcoma specimens.
科研人员运用SILAC定量蛋白质组学技术鉴定利用蛋白酶降解RhoGDI2导致WSB1过表达细胞与对照组KHOS/NP细胞进行分析。实验共鉴定到4163个蛋白质,并有4094个蛋白质可以进行定量分析。其中1078个蛋白被WSB1过表达显著扰乱,有560个蛋白质显著上调,518个蛋白质显著下调。
通过生物信息学分析显示这些变化的蛋白质功能主要集中在蛋白结合(50%),催化作用(29%),细胞过程(23%)及代谢过程(18%)。
进一步分析数据显示,与细胞转移相关的24个蛋白质被鉴定到,其中有7个蛋白质在WSB1过表达细胞中显著变化(>3倍蛋白定量值变化),这些定量数据更进一步证实WSB1促进骨肉瘤细胞转移。
更让科学家兴奋的是RhoGDI2作为关键有效的抑制剂在SILAC定量蛋白质组分析中蛋白质丰度也显著下降。
同时研究者们还通过生化实验验证了缺氧诱导WSB1和人类骨肉瘤进展和转移有着非常大的关系。并利用RNAi干扰降低WSB1表达水平或者破坏E3连接酶活性会显著抑制肿瘤转移。
本研究不仅诠释了WSB1全新的生理功能,而且第一次证明了WSB1-RhoGDI2信号轴在缺氧诱发癌细胞转移上起到关键作用,为后续开发诊断试剂及寻找药物靶点起到关键作用。
科学家的进展可喜可贺,我多想再多活几年,去见证人类克服骨肉瘤的那一刻,和我的伙伴玩耍嬉戏。我感谢浙江大学研究者他们为骨肉瘤基础研究提供了方向,夯实了基础。我同时感谢杭州景杰生物利用高通量定量蛋白质组学技术为科学家们解决一个又一个医学难题,如果没有你们的辛勤劳动,不知道还要过多久才能完成突破。
谢谢
曾经被骨肉瘤折磨的孩子
参考文献
Cao J., et al. (2015 Sep) Hypoxia-Induced WSB1 Promotes the Metastatic Potential of Osteosarcoma Cells. Cancer Res .
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