中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究所-長征醫(yī)院聯(lián)合轉(zhuǎn)化醫(yī)學中心王躍祥研究員帶領(lǐng)其研究團隊，在國際上首次解析了胃腸道間質(zhì)瘤惡性進展的新機制，鑒定出位于22號染色體的主要抑癌基因，解析了DEPDC5抑癌基因的失活是間質(zhì)瘤惡性進展的重要分子機制，提供了區(qū)分間質(zhì)瘤惡性程度的分子標記物，為間質(zhì)瘤的精準治療提供了實驗依據(jù)。該轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究成果于2019年10月22日在國際學術(shù)期刊Proc Natl Acad Sci USA（《美國科學院院刊》）在線發(fā)表。
人類的惡性腫瘤依據(jù)病理學分為癌、肉瘤、白血病、淋巴瘤和黑色素瘤等類型，每一類型腫瘤都有其特定的癌癥基因。胃腸道間質(zhì)瘤是最常見的肉瘤，它的主要癌癥基因是一個名為KIT的癌基因，但早期間質(zhì)瘤已經(jīng)含有KIT基因的突變, 提示從早期間質(zhì)瘤進展為晚期使人致死的間質(zhì)瘤需要KIT癌基因以外的分子機制。因此系統(tǒng)解析早期間質(zhì)瘤進展為晚期間質(zhì)瘤的分子機制對晚期間質(zhì)瘤的治療和有效預(yù)防、延緩間質(zhì)瘤的進展意義重大，但間質(zhì)瘤獨特的生物學特性制約了癌癥相關(guān)驅(qū)動基因的研究。在國際上自間質(zhì)瘤中細胞遺傳學改變被發(fā)現(xiàn)后,其遺傳學變化背后的生物學意義和醫(yī)學意義卻未見報道。
中科院上海營養(yǎng)與健康研究所博士研究生龐裕智、謝飛飛等在王躍祥研究員指導(dǎo)下，在優(yōu)化新型驅(qū)動基因發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過進一步整合腫瘤驅(qū)動基因功能、分子機制和干預(yù)策略的研究方法，從生物學角度，建立了一套胃腸道間質(zhì)瘤驅(qū)動基因的研究體系。首次發(fā)現(xiàn)了間質(zhì)瘤中位于22號染色體的新型抑癌基因DEPDC5，證明其編碼蛋白DEPDC5能抑制間質(zhì)瘤細胞增殖和生長。這個蛋白正常發(fā)揮功能時，可以阻止間質(zhì)瘤的生長。不幸的是，16.4%的胃腸道間質(zhì)瘤患者中這一蛋白由于其編碼基因突變而處于失活狀態(tài)，并且間質(zhì)瘤惡性程度越高，該蛋白表達量越低。一系列體外、體內(nèi)實驗表明，DEPDC5蛋白的失活會促進間質(zhì)瘤的惡性進展。目前在臨床工作中，治療胃腸道間質(zhì)瘤的一線藥物是靶向作用于其癌基因KIT的格列衛(wèi)（術(shù)名：伊馬替尼），格列衛(wèi)顯著延長了晚期間質(zhì)瘤患者的生存期，但在臨床經(jīng)常發(fā)現(xiàn)格列衛(wèi)對間質(zhì)瘤的治療效果存在個體差異，并且其背后的分子機制并未被解析。王躍祥團隊經(jīng)過大量的研究工作，發(fā)現(xiàn)DEPDC5蛋白的失活會降低格列衛(wèi)對間質(zhì)瘤的治療效果。為了讓格列衛(wèi)對DEPDC5蛋白失活的患者也能有很好的療效，團隊還進一步探究了這一蛋白的作用機理。并發(fā)現(xiàn)，另一種藥物依維莫司具有和DEPDC5蛋白類似的功能，且能夠彌補DEPDC5蛋白失活的缺陷。藥理學實驗表明，聯(lián)用依維莫司和格列衛(wèi)對間質(zhì)瘤的抑制具有顯著的協(xié)同作用，即能產(chǎn)生1+1>2的效果。依維莫司可以恢復(fù)格列衛(wèi)對DEPDC5失活的間質(zhì)瘤患者的療效，提示DEPDC5缺陷的間質(zhì)瘤患者應(yīng)聯(lián)合使用mTOR抑制劑（如依維莫司）和格列衛(wèi)等靶向藥，這或許將對未來的臨床應(yīng)用實踐，具有重要價值的指導(dǎo)意義。
中科院上海營養(yǎng)與健康研究所博士研究生龐裕智、謝飛飛，上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院曹暉教授和復(fù)旦大學附屬腫瘤醫(yī)院王春萌教授為該論文的共同第一作者，王躍祥研究員為主要通訊作者（Lead Contact）, 哈佛大學醫(yī)學院喬納森·弗萊徹（Jonathan Fletcher）教授為共同通訊作者。該項研究也得到了海軍軍醫(yī)大學附屬長征醫(yī)院王林輝教授、嘉興第一醫(yī)院何屹教授、中科院上海營養(yǎng)與健康研究所生物信息平臺黃濤博士、上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院病理科沈艷瑩醫(yī)師的支持和幫助。
此項成果得到了國家自然科學基金、科技部國家重點研發(fā)計劃專項、上海市科委基礎(chǔ)重點項目、中國科學院項目等的支持，也得到了上海營養(yǎng)與健康研究所公共技術(shù)平臺、動物平臺，長征醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學平臺和華大基因的支持。
文章鏈接：https://www.pnas.org/content/early/2019/10/17/1914542116
DEPDC5抑癌基因的失活促進胃腸道間質(zhì)瘤惡性進展
(左)：早期間質(zhì)瘤中DEPDC5抑癌基因功能正常，腫瘤細胞的增殖能力有限；(中)：晚期間質(zhì)瘤中DEPDC5基因突變，抑癌功能喪失，腫瘤細胞的增殖能力顯著增強；(右)：聯(lián)合應(yīng)用mTOR抑制劑和KIT激酶抑制劑（如格列衛(wèi)等）顯著抑制DEPDC5失活間質(zhì)瘤的生長
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