Nature：儿童血癌的创造性新疗法

来自纽约大学Langone医学中心的研究人员称，开发中的“表观遗传”新药或可作为T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)患者第一个替代标准化疗的治疗方案。

纽约大学Langone医学中心和其他地方的研究人员表示，阻断激活肿瘤生长所需的一种酶“开关”的作用，将成为治疗T细胞急性淋巴细胞白血病的一种实用策略。

每年在美国，500名确诊罹患这一侵袭性疾病的青少年和年轻人中大约有四分之一的人，不会对靶向癌细胞的标准化疗产生反应。

在即将发表于10月23日《自然》（Nature）纸质版上的一篇研究论文中，纽约大学Langone医学中心的研究小组通过利用小鼠和人类实验室细胞展开研究，断定JMJD3酶通过除去一个蛋白质上的化学甲基充当了癌症的“on”开关。而称作为PRC2的酶则可发挥肿瘤抑制作用使得该蛋白甲基化，转而充当了癌细胞增殖的“off”开关。

在以往的研究中该研究小组曾证实，PRC2失稳定和脱离可导致NOTCH1生物信号通路激活——这是在许多癌症中常见的一个过程，而在至少一半的T细胞急性淋巴细胞白血病患者中尤其活跃。

此项研究的高级研究员、纽约大学Langone医学中心生物学家Iannis Aifantis博士说：“我们的研究结果显示出了在转录水平上抗击这一疾病的极大前景。我们是通过阻断一些酶的作用控制与白血病相关的蛋白质转录，而非尝试直接抑制癌基因。”

研究人员说，葛兰素史克（GlaxoSmithKline）制药公司已经在开发一种叫做GSKJ4的实验化合物，GSKJ4的治疗路径遵循了新研究中揭示的这一生物路线图。Aifantis说，如果在进一步的测试中GSKJ4能够发挥作用阻止JMJD3失稳定及逐出PRC2，它有可能为成为几十年来替代标准化疗针对这种形式白血病的第一个治疗方案。

Aifantis说：“揭示出JMJD3的作用，并成功地阻断该酶停止了肿瘤的发展，表明这些针对T细胞急性淋巴细胞白血病的新疗法不仅是理论上的，也是实际可行的。”

Aifantis说，自2012年在《自然-医学》（Nature medicine）杂志上首次报道白血病中的这一现象以来，最新的研究发现是他的小组数年来开展研究工作，旨在精确地揭示出PRC2抑制肿瘤生长的机制所达到的一个高潮。在当前的研究中，他们明确地阐明了去甲基化是如何触动一连串事件将PRC2逐出细胞，由此除去PRC2对NOTCH1的抑制，使得NOTCH1能够直接结合并激活致癌基因的。

具体说来，他们将焦点放在了由PRC2控制并甲基化的一个蛋白：histone 3 lysine 27 (H3K27)，以及与H3K27密切相关的两种酶JMJD3及UTX上。

研究发现，在肿瘤生长和发展的所有阶段JMJD3在小鼠和人类白血病细胞中均高度活化。相比之下，在白血病中UTX并没有过量生成，但它在非癌性小鼠和人类细胞中高度活化。当用实验药物GSKJ4处理小鼠和人类白血病细胞时，JMJD3活性终止，所有癌细胞最终死亡。

随后的遗传实验表明，在无法生成JMJD3的培育白血病小鼠中NOTCH1活性下降，而UTX活性仍维持在相同水平。他们发现在没有UTX的培育小鼠中疾病以更快的速度发展，而如果生成UTX，小鼠生存的时间则更长。这些研究结果表明UTX的生成控制了几种肿瘤抑制基因。

为了进一步证实他们的研究发现，研究人员筛查了来自T细胞急性淋巴细胞白血病儿童和成人的200多份血液样本，揭示出了UTX的几种常见突变。

Aifantis表示正在计划测试GSKJ4对抗移植到小鼠体内的人类白血病细胞的疗效。还会利用其他一些实验在白血病动物中联合使用这一药物分子和标准化疗。

“我们的研究报告为大家提供了一个有价值的警示，像T细胞急性淋巴细胞白血病一类的癌症可以有多么的复杂，一些酶可以在肿瘤生长和抑制中发挥许多甚至是相反的作用。”

原始出处：

Panagiotis Ntziachristos, Aristotelis Tsirigos, G. Grant Welstead, Thomas Trimarchi, Sofia Bakogianni, Luyao Xu, Evangelia Loizou, Linda Holmfeldt, Alexandros Strikoudis, Bryan King, Jasper Mullanders, Jared Becksfort, Jelena Nedjic, Elisabeth Paietta, Martin S. Tallman, Jacob M. Rowe, Giovanni Tonon, Takashi Satoh, Laurens Kruidenier, Rab Prinjha, Shizuo Akira, Pieter Van Vlierberghe, Adolfo A. Ferrando, Rudolf Jaenisch, Charles G. Mullighan, Iannis Aifantis. Contrasting roles of histone 3 lysine 27 demethylases in acute lymphoblastic leukaemia. Nature, 23 October 2014; DOI: 10.1038/nature13605