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科学家找出性别差异关键调节基因

2019-08-20 09:58:25  来源:学术经纬

在癌症面前,男女并不平等。

美国国家癌症患者数据库的分析数据显示,男性比女性更容易患上癌症,而且男性患上癌症后的预后结果也比女性要差一些。癌症患者苦,癌症男患者更苦……

我们容易想到男女在生活习惯、环境因素和性激素上或许有差异,但科学家去除这些因素后仍然发现癌症有“重男轻女”的趋势。就以儿童脑瘤为例,患儿中男孩比女孩更多。

▲东南亚和美洲不同类型癌症男性(蓝色)女性(橙色)发病率和死亡率统计(图片来源:参考资料[4])

▲东南亚和美洲不同类型癌症男性(蓝色)女性(橙色)发病率和死亡率统计(图片来源:参考资料[4])

这种性别差异的背后原因是什么?

最近发表在《科学》子刊Science Advances上的一项研究,就从分子层面找出了一种潜在的机制。西班牙巴塞罗那生物医学研究所(IRB Barcelona)的科学家们,利用模式生物黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),鉴定出导致两性肿瘤恶化程度不同的调节因子。“这些基因可能是减轻肿瘤恶性程度的潜在靶点。”研究负责人Cayetano González说。

果蝇是一种体长只有2毫米左右的小昆虫,但无论是成虫还是幼虫(蛆),都为癌症研究提供了良好的实验模型。在果蝇体内诱导产生的多种肿瘤,从增殖到恶化,都表现出哺乳动物癌症的典型特征。科学家们已经利用果蝇构建出白血病、神经母细胞瘤、胶质母细胞瘤、卵巢癌等多种癌症模型。

在这项研究中,科学家们以脑瘤为例考察了癌症恶化的性别差异。研究人员首先在果蝇的脑中诱发出肿瘤,然后比较雌雄两性中肿瘤的发展过程。他们观察到,雄性果蝇脑中的肿瘤具有更强的侵袭性。

与此同时,利用定量蛋白质组学的方法,研究人员比较了肿瘤细胞中的蛋白质表达水平,找出在雌性和雄性中明显有差异的蛋白质,这些蛋白质有可能在癌症进展中起到调节作用。

▲雄性果蝇(红色)和雌性果蝇(蓝色)的致死性恶性脑瘤中,有些蛋白质的表达水平具有显著差异(图片来源:参考资料[1])

▲雄性果蝇(红色)和雌性果蝇(蓝色)的致死性恶性脑瘤中,有些蛋白质的表达水平具有显著差异(图片来源:参考资料[1])

其中,一种名为Phf7的蛋白质在雄性果蝇的肿瘤细胞中表达明显高于雌性,引起了研究者的关注。当把雄性果蝇体内的这种蛋白质去除后,原先侵袭性强、容易恶化的肿瘤特征得到了有效抑制。雄性果蝇的致死率从93%锐减到38%,与雌性果蝇接近。

“这些结果说明,我们可以去调节那些负责肿瘤男女差异的因子,从而减轻与个体性别有关的恶化程度。”第一作者Cristina Molnar博士总结道。

▲缺失Phf7后,雄性果蝇脑内致死性恶性肿瘤的侵袭性减弱,雄性生存率提高,接近雌性水平(图片来源:参考资料[1])

▲缺失Phf7后,雄性果蝇脑内致死性恶性肿瘤的侵袭性减弱,雄性生存率提高,接近雌性水平(图片来源:参考资料[1])

更值得关注的是,尽管这些潜在的调节因子是在果蝇模型中发现的,很多蛋白质在进化上高度保守,同源蛋白同样存在于人类体内。就以PHF7蛋白为例,存在于男性的生殖细胞中,与侵袭性较高的男性肿瘤有关。因此,就像作者强调的,这一研究结果“可能帮助我们找到针对不同性别的具体治疗方法”。

随着科学家不断深入理解性别差异背后的机制,无论是男性患者还是女性患者,最终都将获益于更适合的个体化治疗。

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