臭名昭著的Myc基因是一種人類癌基因，編碼轉錄因子Myc。Myc基因在正常細胞中也有很重要的作用，可以調節細胞的生長、分裂和凋亡等過程。但是當Myc基因突變或異常表達時，它會導致細胞不受限制地分裂和增殖，從而形成腫瘤。Myc基因在多種癌癥中都有異常表達，包括淋巴瘤、肺癌、乳腺癌等。
近日，斯坦福醫學院和Sarafan ChEM-H的研究人員發現， Myc基因不僅刺激細胞生長和分裂，導致腫瘤膨脹和擴散，還能夠當著免疫系統的面掩蓋癌細胞的生長。該研究結果以“MYC-driven synthesis of Siglec ligands is a glycoimmune checkpoint”為題發表于PNAS。這項研究還表明，Myc與人類70%以上的癌癥有關，揭開這些癌癥的偽裝是潛在的新型癌癥治療方法。
研究人員發現，Myc誘導偽裝的關鍵是癌細胞表面的一種糖分子。這種糖分子向巨噬細胞發送“停止”信號，阻止巨噬細胞吞噬和摧毀癌細胞。
這個發現將先前的兩個看似不相關的觀察結果聯系起來：癌細胞與健康細胞具有不同的表面糖模式，而Myc癌基因通過增加細胞內特定蛋白質的產生來保護癌細胞免受免疫系統攻擊。
這項研究的成功得益于兩家實驗室合作：其一由糖化學家和最近的諾貝爾獎獲得者Carolyn Bertozzi博士領導，另一個由癌癥專家Dean Felsher博士領導。
Felsher教授表示:“我認為這很可能會開辟全新的癌癥治療線路。”Felsher還指出，“許多癌癥治療方案基本上都是通過試錯來開發的，但這次完全不同。我們知道機制，也知道如何精確地針對這個過程。”
Felsher幾十年來一直在研究Myc如何在細胞內外觸發癌變。在他的職業生涯早期，他就懷疑Myc也會抑制免疫系統，這在當時還是一個相對比較新穎的想法。
Bertozzi則是分析每個活細胞表面糖或糖基模式的專家。這些糖的結構復雜，它們介導與其他細胞、激素等信號分子以及病原體如病毒和細菌之間的關鍵相互作用。
Felsher和當時是博士后學生的Anja Deutzmann在數年前曾了解到，Myc可能控制一種叫做糖基轉移酶的蛋白質的表達，這種酶是制造細胞表面的復雜分子（包括糖）所必需的。但他們沒有工具或專業知識來追蹤這個發現。
但是，在2016年夏天，Felsher邀請Bertozzi在他的翻譯研究和應用醫學中心的研討會上發言。Bertozzi熱情地接受了邀請。
Bertozzi表示:“我來到斯坦福大學，懷著與醫生直接交流、學習更多關于人類疾病的愿望。他們比我了解更多的生物學。所以當Dean邀請我演講時，我非常興奮。我想，‘那里會有一群醫生！’這對我來說是一件全新的事情。”
在研討會上，Bertozzi談到了她的實驗室正在思考的一個觀察結果。
她說:“我們已經知道癌細胞表面的糖分子模式發生了變化，但我們還想知道這些變化是否有機會基于這些變化開發新的治療方法。”
Felsher回憶起當時的情形說，當她講話時，房間里的氣氛發生了變化：“我們的學生在演講后聚在一起，說，‘這一切都有意義。’”。Bertozzi表示，在她聽到Felsher及其實驗室成員關于Myc和糖基轉移酶之間聯系的信息后，她感到“全身起了雞皮疙瘩”。她說:“我們意識到這一定是糖的變化方式。”
兩個實驗室立即同意合作，Deutzmann和Felsher實驗室提供了有關Myc及其作為癌基因的作用的信息。Smith和Bertozzi實驗室則提供了糖科學（也稱為“糖生物學”）方面的專業知識。
兩個實驗室發現，Myc驅動癌細胞表面上的糖分子雙唾酸-T的表達，具體而言，Myc對O-聚糖分布的影響最為顯著。O-聚糖指糖基通過羥基連接到蛋白質上，這類糖基與Ser和Thr殘基相關，是一種常見的糖基化修飾方式。
值得注意的是，總細胞裂解物的測量結果表明，不論Myc是否工作，每個細胞的總雙唾酸-T水平是相似的，這表明Myc特別促進雙唾酸-T在細胞表面的表達。
RNA測序的結果表明，在Myc激活的癌細胞中，與核糖體生物發生、 RNA 加工相關的基因富集，六種糖基轉移酶表現出MYC依賴性表達增加，其中最突出的是唾液酸轉移酶ST6GalNAc4。
過去的研究表明，腫瘤唾液酸聚糖會與免疫細胞上的Siglecs結合。Siglecs（sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin，唾液酸結合免疫球蛋白樣凝集素）是糖免疫檢查點受體，與對應的唾液酸聚糖配體結合后，會抑制免疫細胞的激活。
那么是否就是St6galnac4產生了Siglec的配體呢？研究人員比較了野生型、St6galnac4敲除細胞、以及重新表達St6galnac4的癌細胞，證實了St6galnac4確實合成了可作為Siglec -7和Siglec -E配體的雙唾酸-T。將癌細胞與巨噬細胞共同孵育的結果進一步表明，St6galnac4生產的雙唾酸-T抑制了巨噬細胞對癌細胞的吞噬作用，甚至巨噬細胞的表型都會被雙唾酸-T改變，由此，巨噬細胞從癌細胞的敵人變為了親密的朋友。
這種影響非常重要：由Myc表達驅動但無法制造ST6GalNAc4的白血病細胞在實驗室小鼠身上生長得更慢，并產生了更強的免疫反應。此外，Smith和Deutzmann發現，癌細胞中Myc和ST6GalNAc4水平高的人預后較差，腫瘤周圍的免疫細胞較少。
Bertozzi說:“Myc和糖生物學之間的聯系非常驚人，這一點是顯而易見的。我們知道，從Dean以前的工作中得知，Myc調節細胞生長和分裂，這顯然對癌癥很重要。但人們不知道的是，Myc可以驅動癌細胞表面的糖分子表達，以使它們逃避免疫系統的識別。”
研究人員渴望繼續合作，開發新型的癌癥治療方法。
Bertozzi表示:“在我們看來，研究的下一個明顯方向有兩個。首先，我們想測試其他癌基因是否也會影響癌細胞表面的糖結構。其次，我們想看看是否可以抑制ST6GalNAc4以增強巨噬細胞摧毀癌細胞的能力。”
Felsher說:“斯坦福正在有意識地將來自不同領域的醫生和基礎科學家聚集在一起，這將幫助我們更好更快地找到治愈疾病的辦法。”
英國諾丁漢大學藥學院的科學家在研究一種由毛蟲真菌產生的化學物質方面取得了新進展。這一成果已發表在《FEBS快報》上。研究表明，這種化學物質能夠與基因相互作用，從而阻斷癌細胞的生長信號，為開發新的抗癌藥......
人類細胞中的蛋白質工廠遠比我們想象的要復雜多樣。荷蘭癌研所科學家證實，癌細胞可利用這些核糖體來增強它們的“隱形”能力，從而躲避免疫系統的追蹤。相關論文21日發表在《細胞》雜志上。這一發現改變了人們對核......
拓撲異構酶I（TOP1,TopoisomeraseI）是一種能促使DNA放松并預防和消除轉錄過程中扭轉應力（torsionalstress）的重要酶類，然而，調節TOP1酶類活性背后的機制，目前研究人......
禁食與一系列健康益處有關。禁食信號如何引起蛋白質組的變化以建立代謝程序仍然知之甚少。2024年8月15日，加州大學舊金山分校DavideRuggero團隊（博士后楊浩君為論文第一作者）在Nature在......
現代科學研究正不斷揭示飲食對健康的深遠影響，尤其是在癌癥預防和治療方面。2024年8月15日，加州大學舊金山分校楊博士等在Nature在線發表題為”Remodellingofthetranslatom......
一種新型基因回路能消滅耐藥癌細胞（視頻截圖）。圖片來源：美國賓夕法尼亞州立大學癌癥治療中，臨床醫生不知道何時、何地以及哪種耐藥性可能會出現，這讓他們落后于狡猾的癌細胞一步。現在，美國賓夕法尼亞州立大學......
韓國蔚山科學技術院5月31日表示，該機構化學系研究組在《自然·通訊》上發表研究論文，闡述了一種利用水分解生成活性氧殺死癌細胞的新方法。研究組在實驗中注意到，癌細胞膜氧化時，會產生細胞焦亡過程。細胞焦亡......
韓國蔚山科學技術院5月31日表示，該機構化學系研究組在《自然·通訊》上發表研究論文，闡述了一種利用水分解生成活性氧殺死癌細胞的新方法。研究組在實驗中注意到，癌細胞膜氧化時，會產生細胞焦亡過程。細胞焦亡......
科技日報訊 （記者劉霞）澳大利亞科學家首次研制出一種載藥3D打印薄膜。其由含有特定劑量抗癌藥物5-氟尿嘧啶和順鉑的凝膠制成，可殺死癌細胞，顯著降低復發率，并能最大限度減少傳統化療的毒性。相關......
反義寡核苷酸（ASO）是下一代藥物，可以通過阻斷我們基因中有害信息的轉移來治療疾病。在癌癥患者中，ASO有可能阻斷鼓勵腫瘤生長和擴散的信息。然而，ASO尚未用于治療癌癥。它們必須首先在癌細胞內傳遞，但......