近日,Cancer Cell杂志上刊登一篇来自美国国家癌症研究所(NCI)的研究人员发表的题为“The Pivotal Role of IKKα in the Development of Spontaneous Lung Squamous Cell Carcinomas”的文章。文章内容表示,设计出了一种遗传工程小鼠,能用于研究人肺鳞癌的研究,帮助筛选针对这种癌症的药物。
鳞状细胞癌(SCC)是来源于支气管上皮的一种恶性上皮性肿瘤,可表现角化和/或细胞间桥特征。这是一种非小细胞肺癌,属于肺癌中最常见的一种形式,五年存活率约为15%。
研究人员构建了一种新型小鼠模型,用于寻找分子靶标,譬如IKK-alpha(IKK-α),IKK-α激酶是小鼠胚胎皮肤发育的关键。缺失IKK的小鼠出现显著的表皮增生,细胞缺少最终的分化,并且小鼠因这种严重的皮肤损失而死亡。
研究人员发现IK-Kα可以阻止一个细胞周期关键性的“检查点”基因不被沉默,当细胞中DNA发生损伤的时候,抑癌基因p53会激活检查点基因14-3-3-sigma的表达。该检查点基因所表达的蛋白,能有效阻止损伤细胞的分裂,从而能够及时纠正拷贝过程中的遗传错误,不致于将错误传递到子代细胞中。
在这一基础上,研究人员又开始在人肺SCCs和小鼠肺SCCs寻找SCC细胞上的相似性,以及癌症微环境的相似性。他们发现IKK-α的减少能促进致癌蛋白的表达水平增高,降低肺SCCs中抑癌蛋白的表达水平。研究结果表明,IKK-α减少的小鼠会出现肺部炎症细胞增多的现象,这也是肺部SCC发生发展的一个主要原因。
目前,领导这一研究的是美国国家癌症研究所的华裔女教授胡茵玲表示,其研究组正在确定负责角质细胞分化和增殖开关的IKKa下游作用因子,并且还在调查是否由突变的IKKa导致失控的角质细胞生长是否能有助于弄清特定环境下癌症发生的机理。
他们还发现IKK-α在细胞周期中的作用——研究人员将小鼠角化细胞中的IKKα基因进行敲除,获得了IKKα缺失的小鼠模型。结果发现这种蛋白监控着角化细胞的增殖并诱使发生终末分化。而且即使表皮内只含有很低水平的IKKα也已足够令胚胎皮肤正常发育。研究人员认为IKKα是增殖和分化的开关,对于维持皮肤动态静止或稳定,以及预防皮肤癌都是必需的。