近日,科学家们发现了一种新型蛋白质,这种蛋白质使人类相比灵长类动物更容易罹患癌症。尽管人类和黑猩猩共享超过98%的基因序列,但黑猩猩的癌症发病率却远低于人类。
许多不同因素共同作用导致人类患癌风险高于黑猩猩。除了遗传差异外,DNA可及性和环境因素也是决定癌症易感性的关键组成部分。DNA可及性指的是能够被转录和翻译成人体所需蛋白质的可用DNA。如果制造了错误的蛋白质,就可能导致细胞调控异常。环境因素则包括饮食、吸烟及其他生活方式习惯,这些都会增加患癌风险。
癌症是一种全身恶性突变细胞失控生长的现象。虽然目前已有多种治疗方法,但癌症的发生部位、肿瘤的侵袭性及其发展阶段(或分期)都会影响治疗方案的选择。此外,不同的突变和表面蛋白可以用作生物标志物,以预测治疗效果。当前,科学家正试图从细胞层面理解,究竟是什么具体因素降低了黑猩猩相对于人类的癌症风险。
加州大学戴维斯分校(UC Davis)医学院副教授Jogender Tushir-Singh博士及其团队在《自然通讯》杂志上发表的一篇文章揭示了人与黑猩猩之间的一种进化差异,这有助于解释为何免疫细胞在对抗癌症方面能力不足。通过研究黑猩猩并与人类生物学进行比较,我们有可能改进现有的免疫疗法。Tushir-Singh的主要研究方向是蛋白质工程以及通过抗体多靶向提升癌症治疗效果,特别是设计能够渗透肿瘤并增强免疫细胞反应的特定T细胞。
这一遗传差异体现在一种名为Fas配体(Fas Ligand, FasL)的免疫细胞蛋白上。这种蛋白在人类中具有独特性,因为一种与肿瘤相关的酶——纤溶酶(plasmin)可以使其失活。这种进化突变被认为促进了人类大脑体积的增大。然而,在癌症背景下,这种突变却不利于健康,因为它阻止了免疫细胞正确靶向肿瘤生长。FasL对清除细胞至关重要,并直接参与细胞死亡过程。包括工程化疗法在内的免疫疗法已利用FasL来摧毁癌细胞。遗憾的是,由于FasL在癌症环境中被失活,免疫细胞无法有效发挥作用,丧失了应有的免疫力。
Tushir-Singh及其同事的这一发现帮助解释了基于免疫细胞疗法的局限性。通过恢复FasL活性,研究人员可以改善治疗效果并限制肿瘤进展。此外,将FasL免疫疗法与其他癌症治疗结合使用,或许能够增强患者的免疫反应,并延长难治性肿瘤患者的总体生存期。
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