赵可吉教授Cell文章MYC功能机制新学说

　　

生物通报道  科学家们可能已经发现了MYC蛋白可以引起多种癌症的原因。像许多与癌症相关的蛋白一样，MYC帮助调控了细胞生长。一项由美国国立卫生研究院的研究人员开展的研究发现不同于其他的细胞生长调控因子，MYC不会开启或关闭基因，而是促进了已经开启的基因表达。这一研究结果发表在9月28日的《细胞》（Cell）杂志上，有可能促成对某些癌症的新治疗策略。

论文的共同主要作者、NIH下属国家心脏、肺和血液研究所(NHLBI )系统生物学中心主任赵可吉（Keji Zhao）博士说：“我们在细胞中对MYC活性进行了高度复杂的分析，留下了一个简单的规则。MYC不是一个电源开关而是一个通用放大器。这一发现提供了MYC在如此多不同种类的癌症，诸如乳腺癌、肺癌和一些血液癌症中水平异常的原因及机制的统一认识。”

共同主要作者、NIH下属国家癌症研究所（NCI）实验室资深研究员David Levens 说：“MYC非常像一个音乐播放器的音量控制。例如，如果你正在听歌剧，增加更多的MYC将会使歌剧更大声，但它不会将节目改变为说唱音乐（rap）。如果你只有沉默，那MYC只会让你更加的沉默。”

两位研究人员指出对于MYC功能的这一新认识可能会影响未来对MYC相关肿瘤的治疗工作。他们认为尝试限制MYC活性或是调低音量至恰到好处，是比利用靶向化疗试图消除所有MYC活性更好的策略。

MYC有助于细胞活化，在这一过程中细胞快速成熟并分裂。例如在一种免疫应答过程中，白细胞被激活帮助对抗感染。如果激活没有得到适当地调控，那么细胞就会开始失控生长导致癌症。研究人员已经知道异常高水平的MYC可以导致癌症，但直到现在也没有人能够解释它是如何导致如此多不同种类的癌症的。

赵可吉、Levens和同事们利用了一种特制的荧光蛋白，使得他们能够在实验室培养皿中追踪白细胞中的MYC。他们选择了白细胞、确切地说是对抗感染的B细胞和T细胞，因为它们经常受到异常MYC的影响，可以转变为淋巴瘤和骨髓瘤细胞。

研究小组将B细胞和T细胞暴露于外毒素刺激一种免疫反应，并激活荧光MYC。随后研究人员在不同时间点检测了细胞看看MYC蛋白似乎影响了哪些基因。

分析结果表明MYC并没有偏爱任何特定的基因类型。反而，MYC蛋白存在于已经表达或开启的几乎所有基因上。研究人员还注意到每个表达基因上MYC的量与免疫刺激前基因的活化程度相关。基因越是活跃，便有越多的MYC聚集在那里。MYC似乎扩大了相对初始表达水平的产率，小小增强了低活性的基因，大大增强了高活性的基因。

研究人员通过使一组B细胞发育，而非生成功能性的MYC证实了MYC是一种通用放大器的观点。当它们受到刺激时，RNA的细胞总量（蛋白质生成量的指标）没有增加。当正常B细胞激活时，细胞总RNA则有上升。

研究小组随后在胚胎干细胞中进行了相同的分析，获得了相似的结果。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

c-Myc Is a Universal Amplifier of Expressed Genes in Lymphocytes and Embryonic Stem Cells

The c-Myc HLH-bZIP protein has been implicated in physiological or pathological growth, proliferation, apoptosis, metabolism, and differentiation at the cellular, tissue, or organismal levels via regulation of numerous target genes. No principle yet unifies Myc action due partly to an incomplete inventory and functional accounting of Mycs targets. To observe Myc target expression and function in a system where Myc is temporally and physiologically regulated, the transcriptomes and the genome-wide distributions of Myc, RNA polymerase II, and chromatin modifications were compared during lymphocyte activation and in ES cells as well. A remarkably simple rule emerged from this quantitative analysis: Myc is not an on-off specifier of gene activity, but is a nonlinear amplifier of expression, acting universally at active genes, except for immediate early genes that are strongly induced before Myc. This rule of Myc action explains the vast majority of Myc biology observed in literature.