刘江《Science》发现专一敏感癌症标记物

　　

生物通报道，在Science的网络在线版上新发表的一篇以：Analysis of Drosophila Segmentation Network Identifies a JNK Pathway Factor Overexpressed in Kidney Cancer为题的文章发现了一类专一又敏感的肾癌分子生物标记物，该标记物可作为制备分子探针，诊断肾癌。

生物通的记者张欢采访了本文的第一作者刘江博士，刘江博士目前在芝加哥大学Kevin White实验室从事博士后研究工作，最近刘江博士被中国科学院北京基因组研究所引进为****研究员。

刘江博士大约两个月后即将回中国科学院北京基因组研究所全职工作，他的研究组也将组建起来，有希望从事癌症方面研究的同学可以考虑去刘江博士的研究组做博士后研究哦！如果您想更多了解刘江博士请点击：http://www.ebiotrade.com/newsf/2009-3/2009318151435.htm

生物通记者：您能介绍一下这个新的肾癌生物标记物吗？

刘江博士：我们以果蝇为模型，通过肢体发育的网络分析，利用系统生物学的方法发现了一个可以用于诊断肾癌的蛋白质SPOP，研究发现SPOP在肾癌的第一大亚类透明肾细胞癌（占所有肾癌的75％）过度表达。这一分子标记物可作为制备非常专一和敏感的分子探针。

生物通记者：您发表的Science文章中为何选择果蝇做实验模型，不选择小白鼠？有什么特别的原因吗？

刘江博士：果蝇是一个重要的生物学模型，尤其是一个非常好的遗传学模型，比如最早对基因的定义就是当年摩尔根从果蝇的研究中得出得。相对于小白鼠的主要优点是繁殖快，表型突出，各种不同的基因突变体累计的非常完善。对我们来讲，果蝇是研究肢节发育的最好的模型。

生物通记者：SPOP在临床上的应用价值如何体现？它能检测原发性和扩散性的肾癌吗？

刘江博士：可以，医生可以通过探测蛋白质SPOP在组织中的表达量，来确定病人是否患有肾癌。对于癌症发生扩散，但并不知道癌症源组织的病人，医生也能通过SPOP的表达量来确定病人癌症的源头是否是肾癌。

生物通记者：除了用于检测，SPOP能用于治疗肾癌吗？

刘江博士：这是下一步的研究计划，SPOP可以作为一个有用的肾癌分子探针来诊断肾癌，将来也有可能通过SPOP来设计药物来帮助肾癌的治疗。

生物通记者：您的研究思路是怎样的，能给读者介绍一下吗？

刘江博士：我们从果蝇的发育为起点，研究了两个在果蝇肢节发育中起核心作用的转录因子FTZ和EVE的作用。从全基因组水平上，研究了FTZ和EVE对基因的调控。然后进一步结合生物信息学的方法，整合了已有的蛋白质和蛋白质相互结合的数据库，组成了一个庞大的发育网络，最后又通过数据检索的方法从现有的文章提中提取数据添加到果蝇发育网络里，最终的网络包含4084个元素（基因或蛋白）、6648个相互作用。

生物通记者：从果蝇身上得到的结论是如何应用在人身上的呢？

刘江博士：这个主要看基因是否保守。我们根据元素和网络中别的元素间的距离、基因的保守性等标准，通过对网络的分析，发现果蝇的SPOP（D-SPOP）是网络中的第一重要的因子。D-SPOP与人的SPOP的氨基酸序列79％一致。通过进一步的分析，发现SPOP不仅调控果蝇的发育、同时还可能参与人类癌症，因为它调控着在癌症中有重要作用的JNK信号通路。

因此，我们的注意力从果蝇中转移到人类癌症里，通过对18中常见癌症的快速扫描，我们发现在人的肾癌中，85％的肾癌是SPOP阳性而所有的正常肾组织都是SPOP阴性。当我们进一步深入研究300多个肾癌病人，发现77％肾癌病人的癌组织SPOP呈阳性，而正常肾组织全都是阴性。而在肾癌的第一大亚类透明肾细胞癌中，99％的病人癌组织SPOP过量表达。使用SPOP的表达量，我们发现有几例病人是透明肾细胞癌，而在病理报告中却错误的被诊断为别的亚类的肾癌。更为重要的是SPOP还可以对不知源发部位的癌症病人，确定癌症的源发部位是否是肾癌。

生物通记者：下一步这个基因应用到临床检测将会用到什么样的技术？

刘江博士：我们检测的是SPOP这个蛋白质在组织中的表达量，会使用组织化学染色的办法。

生物通记者：这个蛋白能区分肾癌的发病阶段吗，判断是肾癌早期，中期还是晚期吗？

刘江博士：不能区分发病阶段。

生物通记者：您有没有对这个蛋白的功能进行研究，可能用到什么技术，RNAi还是其他？

刘江博士：在文章中，我们对这个基因做了非常详细的功能研究，我们发现SPOP能够调控肿瘤坏死因子－JNK信号通路，并引起细胞的凋亡。我们进一步发现，SPOP是通过对JNK去磷酸化酶的降解，而调控这条信号通路的。

生物通记者：日后能阻断这个基因表达而阻断肾癌吗？

刘江博士：我们正在研究这个问题，希望能通过阻断这个基因的表达，而达到治疗肾癌的目的。

（生物通记者  张欢）

生物通推荐原文检索：Analysis of Drosophila Segmentation Network Identifies a JNK Pathway Factor Overexpressed in Kidney Cancer

【Abstract】

We constructed a large-scale functional network model in Drosophila melanogaster built around two key transcription factors involved in the process of embryonic segmentation. Analysis of the model allowed the identification of a new role for the ubiquitin E3 ligase complex factor SPOP. In Drosophila, the gene encoding SPOP is a target of segmentation transcription factors. Drosophila SPOP mediates degradation of the Jun kinase phosphatase Puckered, thereby inducing tumor necrosis factor (TNF)/Eiger–dependent apoptosis. In humans, we found that SPOP plays a conserved role in TNF-mediated JNK signaling and was highly expressed in 99% of clear cell renal cell carcinomas (RCCs), the most prevalent form of kidney cancer. SPOP expression distinguished histological subtypes of RCC and facilitated identification of clear cell RCC as the primary tumor for metastatic lesions.