有時(shí)細(xì)胞需要死亡。細(xì)胞死亡的過程在所有高等生物的基因組中編碼以殺死癌細(xì)胞，并且作為發(fā)育的正常部分，將大量胚胎細(xì)胞塑造成它將變成的生物體?，F(xiàn)在，杰斐遜的研究人員展示了一種名gasdermin E的基因，它在許多癌癥中被下調(diào)，幫助細(xì)胞以意想不到的方式死亡，并且還可能抑制腫瘤生長(zhǎng)。

“我們發(fā)現(xiàn)gasdermin E可能在控制癌癥生長(zhǎng)方面起著重要作用，”負(fù)責(zé)這項(xiàng)新研究的Sidney Kimmel癌癥中心 – 杰斐遜健康中心(SKCC)的Thomas Eakins博士生物化學(xué)與分子生物學(xué)教授Emad Alnemri博士說。研究人員于4月11日在Nature Communications雜志上發(fā)表了這些發(fā)現(xiàn)。

在許多乳腺癌，胃癌和結(jié)腸直腸癌中，gasdermin E基因表達(dá)遠(yuǎn)低于健康細(xì)胞。為什么癌癥可能會(huì)降低這種基因的表達(dá)是未知的。在之前的研究中，Alnemri博士及其同事發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一種稱為caspase-3的細(xì)胞死亡酶切割它時(shí)，gasdermin E參與了細(xì)胞死亡計(jì)劃。研究人員發(fā)現(xiàn)，裂解的gasdermin E在細(xì)胞的外膜上形成了孔。這些孔會(huì)使細(xì)胞膨脹并爆裂?？茖W(xué)家認(rèn)為類似的機(jī)制可能在癌細(xì)胞中發(fā)揮作用。

當(dāng)細(xì)胞死亡時(shí)，它們經(jīng)歷一系列協(xié)調(diào)的，預(yù)編程的步驟，在稱為細(xì)胞凋亡的過程中自毀。當(dāng)Alnemri博士及其團(tuán)隊(duì)用化療藥物治療癌癥細(xì)胞時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)通過形成孔，不僅在細(xì)胞膜上，而且在生命必需的細(xì)胞器膜上，也可以通過形成孔來促進(jìn)細(xì)胞凋亡。線粒體，細(xì)胞的強(qiáng)者。當(dāng)gasdermin E在線粒體中發(fā)現(xiàn)空洞時(shí)，它釋放出進(jìn)行程序性細(xì)胞死亡最后階段的蛋白質(zhì)。

在gasdermin E可以起作用之前，caspase-3必須夾住一片gasdermin E，使蛋白質(zhì)能夠在膜上形成孔。同樣，caspase-3也必須被激活才能完成它的工作。當(dāng)Alnemri博士及其同事從細(xì)胞中去除gasdermin E表達(dá)時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)caspase-3的活化相當(dāng)?shù)?。這一發(fā)現(xiàn)意味著gasdermin E也可作為caspase-3的另一個(gè)“開啟”開關(guān)。該發(fā)現(xiàn)表明，gasdermin E和caspase-3參與前饋環(huán)，加速細(xì)胞凋亡，這有助于控制癌癥的生長(zhǎng)。

為了確定gasdermin E是否可以控制癌癥生長(zhǎng)，研究人員從三種癌細(xì)胞系中刪除了該基因。他們發(fā)現(xiàn)，如果沒有g(shù)asdermin E，癌細(xì)胞的增加速度大約是其兩倍。研究人員繼續(xù)展示黑色素細(xì)胞缺乏gasdermin E形式，并在小鼠中生長(zhǎng)更大的腫瘤。相反，當(dāng)癌細(xì)胞保留gasdermin E表達(dá)時(shí)，它們的生長(zhǎng)較慢。

“我們發(fā)現(xiàn)含有g(shù)asdermin E的細(xì)胞生長(zhǎng)較少，實(shí)際上更容易死亡，”Alnemri博士說?！八鼈円膊粫?huì)形成腫瘤，而缺乏這種蛋白質(zhì)的細(xì)胞會(huì)形成更大的腫瘤并更快地殺死小鼠?！?/p>

這一發(fā)現(xiàn)表明，gasdermin E可以限制癌癥的生長(zhǎng)和進(jìn)展，可以作為判斷腫瘤是否快速生長(zhǎng)的一種方法。Alnemri博士說：“Gasdermin E可以用來區(qū)分侵襲性腫瘤和不那么激進(jìn)的腫瘤?！薄扒忠u性腫瘤可能沒有胃腸道E，但攻擊性較小的腫瘤可能更多?！蓖瑯樱撔畔⒖捎糜跊Q定如何設(shè)計(jì)治療癌癥的有效策略。

研究結(jié)果還表明，gasdermin E可能是癌癥治療的目標(biāo)。許多腫瘤使gasdermin E的表達(dá)沉默，但重新激活其表達(dá)的化學(xué)療法如地西他濱可能是有幫助的。

Alnemri博士警告說，仍然可以通過gasdermin E表達(dá)來控制哪些癌癥是一個(gè)懸而未決的問題?！癎asdermin E可能控制癌癥的生長(zhǎng)，并作為一種癌癥的生物標(biāo)志物，而不是另一種癌癥，”他說。