科学家发现脑瘤难题的重要部分

最近，加拿大蒙特利尔神经学研究所和医院、麦吉尔大学和麦吉尔大学健康中心的科学家们表明，称为SUMO（小泛素样修饰物）蛋白质家族的一个成员，是肿瘤细胞失控而不停增殖的关键原因，特别是胶质母细胞瘤的病例中。相关研究结果发表在最近的《自然通讯》（Nature Communications）杂志。

　　

生物通报道：最近，加拿大蒙特利尔神经学研究所和医院、麦吉尔大学和麦吉尔大学健康中心的科学家们表明，称为SUMO（小泛素样修饰物）蛋白质家族的一个成员，是肿瘤细胞失控而不停增殖的关键原因，特别是胶质母细胞瘤的病例中。SUMO家族蛋白质可修改其他蛋白质，蛋白质的SUMO化修饰对许多细胞过程至关重要。鉴定SUMO在癌细胞生长中的作用，将为胶质母细胞瘤的治疗带来新的策略。

胶质母细胞瘤是脑癌中死亡率最高和最常见的一种。目前的标准治疗包括手术切除、辅助性化疗和放疗。尽管经过治疗，患者的存活期仅为一年半左右。肿瘤继续生长，部分原因在于肿瘤干细胞的存在。理解干细胞中的癌症生长通路，对于开发干细胞的靶向疗法至关重要。

通过细胞周期进展控制肿瘤生长的分子机制，涉及一系列蛋白质，这一复杂过程的许多方面仍然是未知的。一组称为细胞周期素依赖性激酶（CDKs）的蛋白质，能驱动细胞周期；然而，为什么癌细胞保持大量的CDK蛋白质，目前还不清楚。

相关研究结果发表在最近的《自然通讯》（Nature Communications）杂志，本文第一作者、蒙特利尔神经研究所和医院、麦吉尔大学和麦吉尔大学健康中心的研究员Anita Bellail博士称：“在调查研究人类胶质母细胞瘤细胞周期的过程中，我们发现，CDK6被SUMO1修饰。CDK6的SUMO化修饰，可抑制其降解，从而稳定癌症中的CDK6蛋白。

本文的共同作者还包括美国艾默理大学神经外科系的Jeffrey J. Olson、病理学系、蒙特利尔神经学研究所和医院、麦吉尔大学健康中心的郝春海（Chunhai "Charlie" Hao）博士。

研究人员介绍：“我们发现，CDK6的SUMO化修饰，是胶质母细胞瘤中癌症干细胞更新和生长所必需的。抑制SUMO1可消除干细胞，抑制癌症的进展。”

他们的这一发现，还为最近检测人类癌症发展和进程中的SUMO化修饰通路的研究，增加了具体的证据。对SUMO如果影响癌症干细胞中的细胞周期有了更新了解之后，研究小组目前正在为人类胶质母细胞瘤的治疗，筛选SUMO1靶向新药物。

（生物通：王英）

延伸阅读：Nature子刊：阻断DNA修复机制可提高脑瘤放疗效果

生物通推荐原文摘要：
SUMO1 modification stabilizes CDK6 protein and drives the cell cycle and glioblastoma progression
Abstract: Ubiquitination governs oscillation of cyclin-dependent kinase (CDK) activity through a periodic degradation of cyclins for orderly cell cycle progression; however, the mechanism that maintains the constant CDK protein levels throughout the cell cycle remains unclear. Here we show that CDK6 is modified by small ubiquitin-like modifier-1 (SUMO1) in glioblastoma, and that CDK6 SUMOylation stabilizes the protein and drives the cell cycle for the cancer development and progression. CDK6 is also a substrate of ubiquitin; however, CDK6 SUMOylation at Lys 216 blocks its ubiquitination at Lys 147 and inhibits the ubiquitin-mediated CDK6 degradation. Throughout the cell cycle, CDK1 phosphorylates the SUMO-specific enzyme, ubiquitin-conjugating enzyme9 (UBC9) that in turn mediates CDK6 SUMOylation during mitosis; CDK6 remains SUMOylated in G1 phase and drives the cell cycle through G1/S transition. Thus, SUMO1–CDK6 conjugation constitutes a mechanism of cell cycle control and inhibition of this SUMOylation pathway may provide a strategy for treatment of glioblastoma.