Science重要成果：中方参与，解析最致命癌症的病因
来自哥伦比亚大学医学中心、康奈尔大学维尔医学院、深圳华大基因等处的研究人员在新研究中发现了最常见和侵袭性原发性脑癌类型&&胶质母细胞瘤的某些病例是由于两个相邻的基因融合所引起。该研究还发现用药物靶向这一遗传变异生成的蛋白质可显著减慢小鼠胶质母细胞瘤的生长。相关研究结果在线发表在7月26日的《科学》（Science）杂志上。
该研究的领导者、哥伦比亚大学医学中心病理学和神经病学教授、以及赫伯特欧文综合癌症研究中心成员Antonio
Iavarone博士说：&我们的研究结果具有双重重要意义。从临床角度看，我们为尤其具有不良结局的脑癌确定了一个可用药物控制的靶点。从基础研究的角 度，我们发现了首个肿瘤触发突变直接影响了细胞分裂，导致染色体失稳的例子。这一发现对于理解胶质母细胞瘤以及其他类型的实体瘤均具有重要影响。&
这两种基因融合仅被发现存在于3%的研究肿瘤中，因此所有基于这一特异遗传变异的治疗将只能适用于一小部分的胶质母细胞瘤患者。&我们要找到一种基 因融合负责大部分的胶质母细胞瘤是不太可能的。但是我们或许能够发现许多其他的基因融合，每一种负责小比例的肿瘤，每种都有各自特定的疗法，&文章的共同 资深作者、哥伦比亚大学医学中心病理学和儿科学副教授、哥伦比亚干细胞研究与赫伯特欧文综合癌症研究中心成员Anna Lasorella博士说。
&这我们在了解癌症过程中取得的一个非常令人兴奋的进展，或许是走向个体化、精确治疗胶质母细胞瘤的第一步，&赫伯特欧文综合癌症研究中心主任、哥伦比亚大学内外科医生学院免疫学教授Stephen G. Emerson博士说。
胶质母细胞瘤是由于星形胶质细胞（构成脑支持组织的星形细胞）所引起的肿瘤。因为星形胶质细胞增殖迅速并得到大型血管网络的支持，胶质母细胞瘤通常 是高度恶性的。据估计在美国每年这些肿瘤累及约1万人。胶质母细胞瘤通常采用手术治疗，随后给予放疗和化疗。然而，这种疾病往往是致命性的，即便给予积极 治疗，确诊后中位数生存期约为14个月。
几种常见单基因变异被观察到存在于胶质母细胞瘤中。&然而，靶向这些变异的治疗并没有改善临床结果，很有可能是因为它们未能系统地清除肿瘤&上瘾&的蛋白，&Iavarone说。
Iavarone博士和同事们怀疑胶质母细胞瘤有可能对基因融合生成的蛋白质上瘾。这样的融合也与其他的癌症有关联，尤其是慢性粒细胞白血病 （CML）。诺华公司(NYSE: NVS)的药物格列卫（又称伊马替尼，Gleevec
/imatinib）靶向的就是导致CML的一种融合蛋白，以被证明可非常有效地遏制这种疾病。
在当前的研究中，哥伦比亚大学医学中心的研究人员对来自9名患者的胶质母细胞瘤进行了遗传分析，特异寻找了基因融合。他们观察到的最常见的融合涉及FGFR基因和TACC基因。
虽然每种基因在细胞中发挥一种特异的作用，有时候DNA中的一些错误会引起两种普通的基因融合一体，获得可能导致肿瘤的新特征，&文章的共同资深作者、生物医学信息学系和计算机生物学与生物信息学中心助理教授Raul Rabadan博士说。
&我们开发了一种新方法来分析细胞的遗传物质，首先我们会看看来自几个样品胶质母细胞瘤基因的一些片段，然后我们将分析延伸到由国家癌症所发起的来自癌症基因组图谱计划 （The Cancer Genome Atlas）的大量胶质母细胞瘤，&他说。
研究人员发现FGFR-TACC生成的蛋白质是通过破坏有丝分裂纺锤体起作用。&如果这一过程发生错误，你会得到染色体的不均匀分配。这种情况被称为非整倍体（aneuploidy），被认为是肿瘤发生的标志，&Iavarone博士说。
当研究人员将FGFR-TACC导入健康小鼠的脑细胞中时，在90%的小鼠体内形成了侵袭性脑肿瘤，证实这一基因融合可以导致胶质母细胞瘤。
在另一项实验中，研究人员给予具有这种形式胶质母细胞瘤的小鼠一种可以抑制FGFR激酶的药物。FGFR激酶是FGRF-TACC生成蛋白发挥功能所必需的酶。该药物被发现可以阻止异常的有丝分裂，使生存时间延长一倍。
Iavarone博士目前正在组建一个合作研究小组（包括哥伦比亚大学医学中心和美国全国其他脑肿瘤中心）来开展EGFR激酶抑制剂试验。这些药物用于治疗其他类型癌症的初期试验表明它们具有良好的安全性，应该加快在胶质母细胞瘤患者中的检测。
&这项工作是一个传统实验室和计算机实验室之间持续合作的结果。两种方法的协同作用使得我们能够以高通量方式解析复杂的生物学问题，提供了全面的视角了解胶质母细胞瘤基因组，&Rabadan博士说。39健康网 ? 新闻
科学家发现疑似前列腺癌干细胞
　　美国哥伦比亚大学赫伯特?欧文综合癌症中心的研究人员称，他们在成年小鼠的前列腺中发现了一种新型干细胞，该细胞可能会导致前列腺癌。相关论文发表在9月9日的《自然》杂志网络版上。
　　负责该研究的哥伦比亚大学医学和遗传学教授迈克尔?沈和他的团队在小鼠的前列腺中发现了这种参与前列腺组织再生的干细胞，研究人员称其为“CARNs”。一旦该细胞内的某些肿瘤抑制基因失活(基因不表达或降低表达活性)，CARNs就会导致前列腺癌。
　　弄清前列腺癌的致病细胞，将有助于开发出更有效的药物和疗法。但在对这些细胞的特性和来源的认识上目前学界还存有争议。最近有研究人员提出，前列腺癌可能产生于正常的自体干细胞。但之前人们知道的前列腺内的干细胞只有基底干细胞，它被认为是作为分泌前列腺液的管腔细胞的支撑层而存在的。因此，人们还是不清楚病变的基底细胞是如何变为管腔细胞的，以及管腔细胞是如何致癌的。
　　这项新的研究或许可以解释这个问题。因为新发现的CARNs也是一种管腔细胞。沈教授说：“先前的研究认为前列腺癌来自于基底干细胞，当癌症出现后，这些细胞又会分裂为管腔细胞。而CARNs就是一种代表性的管腔细胞，它可能就是导致前列腺癌的病原细胞。”
　　事实上，研究人员发现，当CARNs中的PTEN基因(一种抑癌基因，在前列腺患者体内经常发生变异)失活后，小鼠体内的CARNs确可导致小鼠患上前列腺癌。但沈教授称，该研究结果并不意味着CARNs就会直接导致“癌症干细胞”，还有不少问题需要通过实验进一步证实。下一步，他们还将就CARNs是否是导致前列腺癌的原因以及这种干细胞在健康人的前列腺当中存在与否等问题展开研究。
　　据路透社称，目前前列腺癌已成为仅次于肺癌的危害男性健康的第二大杀手，全球每年有近25.4万人因此死亡。
（实习编辑：林文生）
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科学家发现疑似前列腺癌干细胞
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&&& 美国哥伦比亚大学赫伯特?欧文综合癌症中心的研究人员称，他们在成年小鼠的前列腺中发现了一种新型干细胞，该细胞可能会导致前列腺癌。相关论文发表在9月9日的《自然》杂志网络版上。
　　负责该研究的哥伦比亚大学医学和遗传学教授迈克尔?沈和他的团队在小鼠的前列腺中发现了这种参与前列腺组织再生的干细胞，研究人员称其为“CARNs”。一旦该细胞内的某些肿瘤抑制基因失活（基因不表达或降低表达活性），CARNs就会导致前列腺癌。
　　弄清前列腺癌的致病细胞，将有助于开发出更有效的药物和疗法。但在对这些细胞的特性和来源的认识上目前学界还存有争议。最近有研究人员提出，前列腺癌可能产生于正常的自体干细胞。但之前人们知道的前列腺内的干细胞只有基底干细胞，它被认为是作为分泌前列腺液的管腔细胞的支撑层而存在的。因此，人们还是不清楚病变的基底细胞是如何变为管腔细胞的，以及管腔细胞是如何致癌的。
　　这项新的研究或许可以解释这个问题。因为新发现的CARNs也是一种管腔细胞。沈教授说：“先前的研究认为前列腺癌来自于基底干细胞，当癌症出现后，这些细胞又会分裂为管腔细胞。而CARNs就是一种代表性的管腔细胞，它可能就是导致前列腺癌的病原细胞。”
　　事实上，研究人员发现，当CARNs中的PTEN基因（一种抑癌基因，在前列腺患者体内经常发生变异）失活后，小鼠体内的CARNs确可导致小鼠患上前列腺癌。但沈教授称，该研究结果并不意味着CARNs就会直接导致“癌症干细胞”，还有不少问题需要通过实验进一步证实。下一步，他们还将就CARNs是否是导致前列腺癌的原因以及这种干细胞在健康人的前列腺当中存在与否等问题展开研究。
　　据路透社称，目前前列腺癌已成为仅次于肺癌的危害男性健康的第二大杀手，全球每年有近25.4万人因此死亡。
&&& （科技日报）&
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Copyright@ www. 有任何问题或建议请与我们联系:web#(发送时将#替换为@)　　生物通报道：来自美国哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所等处的研究人员发表了题为“Id proteins synchronize stemness and anchorage to the niche of neural stem cells”的文章，构建了Id1-Id3三基因敲除小鼠，指出了Id-Rap1GAP-Rap1信号通路对于神经干细胞黏附于它们所处的特殊的微环境并维持神经干细胞持续不断的自我更新能力起到非常关键的作用。相关成果公布在Nature Cell Biology杂志上。
文章的第一作者是哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所Francesco Niola，以及中国科学院昆明动物研究所赵旭东研究员，赵旭东研究员在哥伦比亚大学医学中心癌症遗传研究所Dr. Antonio Iavarone实验室工作期间，研究了Id蛋白在维持神经干细胞特性方面的分子机制。
Id(inhibitor of differentiation, 分化抑制物)蛋白最初于1990年在鼠的红细胞系中分离获得,属于bHLH（helix-loop-helix, 螺旋-环-螺旋)转录因子家族,在哺乳动物细胞命运决定和分化过程中起初始诱导因子的作用，在神经干细胞(NSCs)存在较多的脑室区域有大量表达。
在这篇文章中，研究人员构建了Id1-Id3三基因敲除小鼠，发现在Id蛋白表达缺失的情况下，这种转基因小鼠出生后24h内即死亡，其大脑内神经干细胞增殖能力显著下降，而且干细胞的数量也明显减少。
通过对这种转基因小鼠大脑内的神经干细胞的进一步研究，发现Id基因敲除导致Rap1GAP表达升高，而Rap1GAP蛋白抑制Rap1（一种重要的细胞黏附调控因子），导致神经干细胞离开其微环境及细胞分化。这一发现说明Id-Rap1GAP-Rap1信号通路对于神经干细胞黏附于它们所处的特殊的微环境并维持神经干细胞持续不断的自我更新能力起到非常关键的作用。
Iavarone教授表示“也许还有其他信号通路在维持神经干细胞特性方面发挥作用，但我们相信Id-Rap1GAP-Rap1信号通路是其中关键的一条。此外，也有充分的理由相信该信号通路在其他种类的干细胞中发挥着类似的作用，我们实验室目前正在进行这方面的研究。”
纽约长老会医院/哥伦比亚大学医学中心赫伯特欧文综合癌症中心主任Stephen G. Emerson博士补充说：“弄清楚这条 ‘让干细胞分化为成熟细胞’的信号通路，可能最终会使人们开发出更加有效的、毒性更低的癌症疗法。这项漂亮的研究工作为治疗脑肿瘤开辟了一种全新的思路。”
（生物通：万纹）
原文摘要：
Id proteins synchronize stemness and anchorage to the niche of neural stem cellsStem-cell functions require activation of stem-cell-intrinsic transcriptional programs and extracellular interaction with a niche microenvironment. How the transcriptional machinery controls residency of stem cells in the niche is unknown. Here we show that Id proteins coordinate stem-cell activities with anchorage of neural stem cells (NSCs) to the niche. Conditional inactivation of three Id genes in NSCs triggered detachment of embryonic and postnatal NSCs from the ventricular and vascular niche, respectively. The interrogation of the gene modules directly targeted by Id deletion in NSCs revealed that Id proteins repress bHLH-mediated activation of Rap1GAP, thus serving to maintain the GTPase activity of RAP1, a key mediator of cell adhesion. Preventing the elevation of the Rap1GAP level countered the consequences of Id loss on NSCCniche interaction and stem-cell identity. Thus, by preserving anchorage of NSCs to the extracellular environment, Id activity synchronizes NSC functions to residency in the specialized niche.作者简介：
赵旭东 职 称: 研究员 学 历: 博士 职务： PI 简历： 博士，研究员。中科院昆明动物研究所“动物模型与人类疾病机理重点实验室”PI，肿瘤干细胞生物学学科组负责人。2011年入选中科院“百人计划”。长期从事干细胞、基因功能和肿瘤等相关研究，首次报道了Huwe1在神经系统发育和胶质母细胞瘤中的作用，并发现HUWE1-N-Myc-DLL3-Notch信号级链，阐释了Huwe1缺失所致干细胞及动物表型的分子机制；在整体动物水平证实了PLAG1在多形性腺瘤发生中的关键作用，发现-catenin是PLAG1 的靶基因、-catenin升高是PLAG1致癌的重要机制。已在Nature Cell Biology, Developmental Cell, PNAS等国际刊物发表论文11篇。94.07　西南师范大学 （现西南大学）生物系，获学士学位 97.08　中国科学院昆明动物研究所，获硕士学位05.10　上海南方模式生物中心，助理研究员、副研究员 00.08　重庆医科大学第一附属医院消化疾病实验室，研究实习员、助理研究员 03.07　上海第二医科大学 （现上海交通大学医学院），获博士学位11.03　美国哥伦比亚大学癌症遗传学研究所，博士后, Associate Research Scientist 2011.07 中科院昆明动物研究所，建立肿瘤干细胞实验室，研究员研究方向： 实验室主要在肿瘤干细胞和动物模型平台上研究癌症发病机理和药物研发。主要研究方向有：通过遗传工程等方法建立癌症动物模型，在动物模型和肿瘤干细胞平台研究基因在肿瘤发生发展中的功能；Huwe1在肿瘤发生发展中的作用；筛选肿瘤干细胞特异性分子标记，研究其功能以及在癌症诊断和治疗中的应用；建立肿瘤干细胞特异性的细胞毒性、分化、抗血管形成等药物筛选平台，进行药物筛选等。
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加州大学欧文分校怎么样?
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