新的基因搜寻方法提示胰腺癌的新罪魁祸首

研究人员利用一种创新的方法，通过更快速地分析移植到小鼠体内的人类肿瘤来识别癌症的遗传脆弱性，发现了一种新的潜在胰腺癌治疗靶点，该研究结果发表在《柳叶刀》杂志的网络版上细胞的报道．

由德克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家领导的研究小组发现，WDR5基因可以保护胰腺肿瘤免受DNA损伤，与之前已知的促癌基因Myc共同作用，帮助肿瘤生长。

“WDR5-Myc之间的联系对于胰腺癌细胞的增殖至关重要，”该研究的共同第一作者、MD安德森应用癌症科学研究所(IACS)的研究科学家Alessandro Carugo博士说。

他们的发现是MD安德森联合临床试验中心目前建立的技术的一个示范项目，该技术用于评估更现实的人类癌症活体模型中的基因功能。

“这项新技术使我们能够更快速地识别基因驱动因素，维持一种肿瘤从而有可能找到新的治疗方法，”IACS主任、基因组医学和分子与细胞肿瘤学教授朱利奥·德拉埃塔医学博士说。

Carugo指出，功能性遗传筛查可以在实验室中对癌细胞系进行，但细胞系并不能代表实际肿瘤具有挑战性的基因组复杂性。

研究人员一直在从患者身上切除肿瘤，将其移植到小鼠体内，并利用它们发现治疗类似人类肿瘤的新途径。

这些在小鼠体内的人类肿瘤，被称为患者来源的异种移植(PDX)，还没有像以往那样经过大规模的功能性遗传筛查细胞系“是，”卡鲁戈说。“真正不同的是，我们正在对患者来源的异种移植进行功能筛查。”

PILOT提供更快的筛查

该团队的方法被称为基于患者的体内致死性优化治疗(PILOT)。它允许只使用几只老鼠就能分析数百种肿瘤基因。

PILOT技术正被应用于MD Anderson的登月计划，该计划旨在通过更快速地开发新的治疗方法、早期检测方法和基于科学发现的预防计划来减少癌症死亡。该技术正被用于分析胰腺癌、肺癌、结直肠癌和头颈部癌症的pdx。CCCT和IACS是登月计划的平台。

通常情况下，研究人员采用PDX，扩大组织，将其移植到30只或更多的小鼠中，然后在每只小鼠中测试一种针对肿瘤的药物化合物。

Carugo说:“有了PILOT，我们不再扩大样本，在许多老鼠身上一次用不同的药物来挑战它，而是对少数老鼠进行更多的测试，以确定基因组驱动因素。”

一步一步寻找新的目标

研究人员采集了患者的原发肿瘤样本，并测试其在小鼠体内有效移植的能力。Carugo解释说，他们通过将慢病毒传递的分子“条形码”跟踪库应用到样本中来评估肿瘤启动细胞的频率。

Carugo说:“这让我们能够在个案基础上快速读出植入效果。”另一种方法是用不同数量的肿瘤细胞感染一些小鼠，以找到导致肿瘤发展的最小数量——这是一个更繁琐的过程。

接枝效率的发现指导了下一步，将已知能关闭特定基因的短发夹rna文库应用于样本。分析肿瘤中shrna的缺失涉及到特定的基因。

然后将来自人类肿瘤的细胞移植到小鼠体内，一旦肿瘤发生，shRNA文库就按样品中建立的剂量应用。

研究小组选择了一个与参与表观遗传过程的基因相关的shRNA文库，特别是调节染色质的基因，染色质是组成染色体的基因和组蛋白的混合物。染色质调控影响基因的转录和激活。

研究人员指出，染色质调节因子的遗传病变已经在许多癌症中被发现，并且是胰腺癌的一个标志。

他们应用了shRNA库，检测出15%到30%的耗尽的shRNA，然后使用多种方法来评估它们的“命中”。

WDR5成为强劲的“热门”

WD重复蛋白5 (WDR5)是COMPASS复合物调节染色质功能的核心部分，涉及多个筛选。其他人最近的研究表明，WDR5在前列腺癌和膀胱癌中上调，对癌细胞增殖至关重要。

研究小组证实，与正常胰腺组织相比，WDR5在胰腺癌中高表达，然后进行了一系列实验，结果表明，敲除WDR5基因会损害细胞增殖和肿瘤生长，并大大提高患者的存活率老鼠．

随后的实验表明，WDR5与Myc共同发挥保护作用胰腺癌DNA损伤。Carugo说，目前还没有单独针对WDR5或Myc的已知方法，但研究小组认为可能有方法阻止它们的相互作用。

虽然该团队的目标是表观遗传调控因子，但Carugo指出，该技术可以与针对不同类别基因的其他shRNA文库一起使用。

这项技术正被MD Anderson的登月团队广泛采用，以确定各种疾病亚型的遗传脆弱性和特定的癌症靶点。