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近日,维也纳大学Max F. Perutz实验室和维也纳大学医学院科学家揭示组蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)在皮肤肿瘤发展中有着令人吃惊的作用。Christian Seiser和他的团队强调,当使用HDAC抑制剂作为抗癌药物时,必须要小心。
皮肤是人体最大的器官,保护我们免于脱水和外部影响。这是一个自我更新的组织,这意味着,如果我们皮肤受到伤害,例如刮或切割我们的皮肤,新的皮肤细胞会取代旧的损坏的细胞,我们的伤口就会愈合。
在分子水平上,这个过程是由一系列因素控制的,确保正确数量的未分化的祖细胞分化成皮肤细胞,并使他们正确取代旧的损坏细胞。如果在此过程中发生错误,病症包括皮肤肿瘤,就是会发生。非黑色素瘤皮肤癌是人类最常见的肿瘤,急需要了解潜在的分子机制,开发药物治疗这一类型癌症。
已知参与皮肤发展和更新的调控监管机制涉及到染色质修饰过程。基本上,染色质是缠绕一桶状形蛋白(即所谓的组蛋白)的细胞DNA,桶状形组蛋白凝结DNA,这样DNA信息就可以装配到细胞核内。通过附着添加小化学基团,组蛋白形成的桶状结构可以被可逆性修改,这反过来又调节DNA如何紧密缠绕组蛋白。这一过程控制既定时刻细胞内生成什么样的蛋白,也控制着生命早期阶段,什么细胞发育成肌细胞、脑细胞或皮肤细胞。在自我更新组织如皮肤中,染色质修饰也在生命晚期参与调节更换旧的或损坏细胞。
一种染色质修饰因子被称为组蛋白脱乙酰基酶(HDAC),其中HDAC有18个变异体,这18个变异体在人类中是已知的。HDAC抑制剂已获准用于治疗肿瘤,但大部分这些药物没有特异性作用于这些HDAC变体。在奥地利基因组研究计划GEN-AU赞助的一个项目中,研究人员关注两个变体:HDAC1和HDAC2,根据以往的结果显示,两者是有前途的肿瘤治疗靶标。
Christian Seiser解释:当我们去除小鼠模型系统皮肤中HDAC1和HDAC2两者中的任何一个,并无明显影响。然而,当我们去除HDAC1的全部功能和HDAC2的部分功能,我们看到了严重的发育缺陷和皮肤肿瘤的自发性发生。
他们进一步研究皮肤肿瘤模型系统(由维也纳医科大学癌症研究所Maria Sibilia提供)中HDAC1和HDAC2的功能,发现HDAC1失活实际上加速肿瘤的发展,而HDAC2失活并没有影响。这些结果给研究者带来一个大惊喜,最初曾认为失活或抑制HDAC1将阻止癌症进展,但现在发现,在皮肤癌中,这种情况恰恰相反。
Christian Seiser说:我们的研究结果强调,在HDAC抑制剂可以安全作为治疗药使用前,关键是要理解HDAC变体在不同细胞类型以及不同类型癌症中的不同作用。(来源:生物谷)