姬峻芳:為何男性肝癌患者多于女性
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姬峻芳,研究microRNA在肝癌發(fā)生發(fā)展中的生物學(xué)功能,以及microRNA在肝癌早期診斷、預(yù)后和治療中的臨床應(yīng)用。部分研究成果發(fā)表在NewEngland Journal of Medicine(新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志)等國際一流學(xué)術(shù)期刊上。世界上首次發(fā)現(xiàn)用于指導(dǎo)臨床肝癌術(shù)后干擾素治療的標志物,目前正在進行三期臨床實驗。
今天我要跟大家分享的故事是肝癌發(fā)生發(fā)展的分子機制,我已經(jīng)在這個領(lǐng)域做了近十年的研究,然后做得越多,越像是在管中窺豹,但是又其樂無窮。我發(fā)現(xiàn)一些現(xiàn)象,深度發(fā)掘后,我意識到從某些方面我真的可以幫助病人。所以今天分享的這則故事,希望大家喜歡,同時淺談一些我個人的感受。
中國的肝癌研究意義重大
首先,是我們每個人生命的開始,從一個很小的單細胞到一個嬰兒,到在座各位的青春年少,風華正茂,慢慢的長大又變老。每個機體是由許多細胞組成的,細胞們和諧,有條不紊進行分裂、增殖,控制整個人生命的進程??墒窃谌绱嗣篮煤椭C的過程中腫瘤又是怎么趁虛而入的?當聽到周圍的朋友或親人不幸得腫瘤,貌似這樣的事情越來越多,我想告訴大家所有的事情都不是偶然的,這樣現(xiàn)象的背后是有故事的,下面這組數(shù)據(jù)可以給我們答案。
這是美國近50年來最主要的三大致死原因的死亡率分布圖??梢钥吹皆?0年前主要的致死原因是心臟疾病,其次是腫瘤。這50年科技快速發(fā)展,心臟疾病的致死率大幅下降,然而腫瘤的致死率卻幾乎沒變,所以大家感覺到的就是腫瘤發(fā)病增加了。。我就選擇其中一種腫瘤——肝癌,來做后續(xù)的研究。
肝癌在全球腫瘤發(fā)病率中占到第五位,但是很不幸的是死亡率是第二位,說明它的惡性程度非常高。這個是全球肝癌最新的發(fā)病率分布圖,從紅色到淺色,發(fā)病率從高到低,中國是在這里,非常紅色的一片。這意味著在中國肝癌的發(fā)病率非常高,而新發(fā)病率占到全球的一半以上(55%),所以中國的肝癌研究意義重大。
把患者分類
我在這邊提到的肝癌主要是肝細胞癌,是HCC,因為我們的肝臟中還有其他的細胞類型。我們想要做研究的時候都要近處觀察,這是我們臨床上正常肝臟的樣子,而這個是肝臟腫瘤,顏色質(zhì)地不一樣的地方就是腫瘤。如果從細節(jié)上來看,正常肝臟細胞是一個索條樣的分布,而肝臟的腫瘤細胞卻是不規(guī)則的堆聚在一起。
再近一點去看,因為我曾經(jīng)是臨床醫(yī)學(xué)院的學(xué)生,和許多腫瘤病人有深度的接觸,做研究時就下意識去思考這個問題。我們注意到肝癌是一種異質(zhì)性非常高的腫瘤。不同的患者之間,肝癌存在不同的致病原因,比如說乙肝病毒、丙肝病毒、過度飲酒,飲食中的一些有毒物質(zhì)如黃曲霉毒素等,日積月累后導(dǎo)致肝癌的發(fā)生。比如臨床上的兩個病人,同樣大小的腫瘤,同樣的性別,各種生化指標也非常接近,但是做了同樣的手術(shù)之后,預(yù)后卻可能完全不一樣。還有我們在臨床上發(fā)現(xiàn)更多的病人,對同一種治療方案的療效反應(yīng)往往大相徑庭。再看他們的基因表達譜,從來沒有發(fā)現(xiàn)有兩個肝癌患者有完全相同的表達譜。而同一個肝癌患者的體內(nèi),即使是一個單結(jié)節(jié)的腫瘤也不一定是均質(zhì)的。我們拿這些結(jié)節(jié)進行蛋白的染色,就可以看到差異。如果一個肝癌患者剛好是多個腫瘤結(jié)節(jié),這個又有點復(fù)雜了,是同時發(fā)生的結(jié)節(jié)呢?還是一個地方先發(fā)生再轉(zhuǎn)移到另外一個地方去的,這個也不知道。而這都是肝癌腫瘤異質(zhì)性的表現(xiàn),因為這個腫瘤異質(zhì)性導(dǎo)致臨床上治療方案制定起來非常困難,最后預(yù)后效果也非常不好。所以怎么辦呢,大家就想到這樣一個解決方案。如果能夠根據(jù)這些腫瘤細胞的生物學(xué),找出來一些分子標志物,或者一群分子標志物,再結(jié)合一些臨床的特征,將患者分為不同的相對均質(zhì)的亞型,研究這一類亞群發(fā)病的原因,最后給予一個相對應(yīng)的治療方案,這樣也許能夠更好地幫助肝癌患者,這也是目前一直在提倡的精準醫(yī)療或者叫個體醫(yī)療。
針對這個理念我們做了一系列的研究,正因為肝癌患者個體間是不一樣的,所以我們的最終目標是希望把患者分成一類一類的亞群,最后給予他們相應(yīng)的治療方案。我們把中間的整個生物學(xué)研究過程比喻為研究探索肝癌發(fā)生發(fā)展的生物學(xué)空間,我們希望在實驗室做一些工作,幫助到肝癌患者。我們用了各種各樣的方法,有細胞生物學(xué)的方法,培養(yǎng)細胞,改變基因的表達,研究腫瘤的惡性程度;采用多種肝癌動物模型;利用分子生物學(xué)的方法;也結(jié)合最新的各種組學(xué)技術(shù),把這些方法有機地結(jié)合起來,在我們實驗室進行研究。我們已經(jīng)在這樣一個現(xiàn)象的前提下發(fā)表了一系列的成果,今天想跟大家分享其中的一個。這個故事是跟性別有關(guān)一個小RNA,同時它可以預(yù)測肝癌的預(yù)后,還可以預(yù)測肝癌術(shù)后干擾素的療效,這是我在博士后期間發(fā)的。我們在做實驗的過程秉承的原則是,正視你在實驗中看到的現(xiàn)象,不要輕易放棄,更不能扭曲,就是正視它,向管中窺豹一樣但要多點窺豹,同時深度解析,或許你會有意想不到的發(fā)現(xiàn)。
男性肝癌發(fā)病率更高
是我一直以來特別感興趣的一個現(xiàn)象,就是肝癌的性別異質(zhì)性。不知道大家有沒有注意到,當我們提到肝癌,周圍人發(fā)生肝癌幾乎都是男性。這個現(xiàn)象如果擴展到全球,男性肝癌的發(fā)病率是女性的2-5倍,沒有一個國家是例外的,這是為什么?我最開始做這個研究的時候,我的導(dǎo)師跟我說,男性社會壓力比較大,他們喜歡吃更多的油膩食物,還喜歡喝酒,男性的荷爾蒙也有問題,所以最后就導(dǎo)致這樣一個結(jié)果。后來我做了許多調(diào)研,發(fā)現(xiàn)一個更有意思的現(xiàn)象。我們有各種各樣的肝癌模型,會發(fā)現(xiàn)在多種肝癌模型中的雄性小鼠比雌性小鼠肝癌高發(fā)。然而實驗中的雄雌小鼠沒有社會壓力的差別,生活環(huán)境又是一致的,也沒有讓他們喝酒吸煙,這又是為什么。很多人認為男性的雄性激素跟女性的雌性激素不一樣,是導(dǎo)致男性肝癌高發(fā)的可能原因。但有研究者把雄性小鼠和雌性小鼠的激素控制在同樣的水平,結(jié)果還是雄性的老鼠肝癌高發(fā)。當時我們做了一個大膽的猜想,就是女性與男性的肝臟環(huán)境以及肝臟腫瘤在生物學(xué)上存在差異的。如果有差異,這個差異如何幫助女性少發(fā)肝癌,又有怎樣可能的臨床應(yīng)用。
我們就做了基因譜的分析,找出了許多跟性別相關(guān)的,有差異表達的基因。最后我們選了一個差異最明顯的,miR-26a。我們發(fā)現(xiàn)這個miR-26a水平在肝癌中是降低的,可并不是所有的患者都降低的。而miR-26a表達降低的時候,肝癌患者的預(yù)后就非常差,五年生存率就會降低。當時看到這個現(xiàn)象的時候就想到一個問題,miR-26a降低的腫瘤和不降低的腫瘤,這兩者應(yīng)該是不一樣的吧。我們就做了轉(zhuǎn)錄組學(xué)的分析,因為大數(shù)據(jù)會從宏觀的角度告訴我們,他們是否真的不一樣。至于怎么不一樣,再去做深度的分析。我們先管中窺豹了一下,從轉(zhuǎn)錄組的主成分分析發(fā)現(xiàn)miR-26a高表達跟低表達的腫瘤是不同的。進而通過分子信號傳導(dǎo)通路分析,發(fā)現(xiàn)低表達miR-26a的肝癌有炎癥反應(yīng)相關(guān)信號傳導(dǎo)通路的激活??墒钱斘覀兿M玫谌齻€臨床隊列來證實我們的發(fā)現(xiàn)時,我們發(fā)現(xiàn)這個miRNA不再可以預(yù)測患者的預(yù)后,我們研究陷入一個僵局。
我就在那里不停的分析,一團黑,看不到結(jié)果,我們不知道究竟哪里有問題,如果不能得到進一步證實,該怎么辦。接下來的兩個月中,我們試了各種各樣的分析辦法,就本著一個原則,我的數(shù)據(jù)想告訴我什么。我們在分析的過程中試了不同的組合,最后發(fā)現(xiàn)有一種組合,它就像一張紙一樣,我把它一揭開所有的結(jié)果都說通了。就是臨床醫(yī)生告訴我的一個因素,隊列中有將近一半的病人進行了術(shù)后干擾素的臨床治療,該治療在一定程度上可改善患者的預(yù)后。這干擾了我所有結(jié)果的分析,我把這部分病人移除后,用了所有沒有用干擾素治療的病人來對結(jié)果進行驗證,一切都說通了。miR-26a表達降低的病人預(yù)后差。而這一干擾因素又給我們帶來意想不到的發(fā)現(xiàn)。因為miR-26a表達降低的病人有炎性信號通路的激活,結(jié)合干擾素治療,我們發(fā)現(xiàn)如果miR-26a表達降低時,干擾素治療可以比不治療明顯地提高他的五年生存率。這就是當時實驗和數(shù)據(jù)想要告訴我們的,miR-26a表達降低的患者預(yù)后差,同時可以對干擾素治療有著明顯的療效反應(yīng)。
當時就感覺柳暗花明又一村,前面是山窮水盡根本沒有辦法。到這里之后我們沒有把研究停下來,進一步進行了分析,因為我們只是在實驗室得到的結(jié)果,我們想應(yīng)用到臨床上。所以花了近1年的時間,建立一個標準的miR-26aDX模型,現(xiàn)在這個結(jié)果在進行臨床三期實驗。就是用當時建立的模型,進行前瞻性研究,看看新的患者里面,當我們?nèi)z測miR-26A表達之后,進一步觀察其是否可以預(yù)測臨床肝癌術(shù)后干擾素療效。
尊重實驗感謝病人
前面就是我想跟大家分享的一個故事,我們實驗室現(xiàn)在也在做很多類似的研究,基于現(xiàn)有的肝癌臨床治療,發(fā)現(xiàn)有哪些因子可以去預(yù)測不同的亞型,去看肝癌發(fā)生發(fā)展的機制,去看最初肝癌干細胞是怎么回事,我們也發(fā)現(xiàn)許多有意思的東西。這張肝癌的生物研究空間圖能夠非常準確地表達我的一個心情,我們真的是在管中窺豹,我們看到一些現(xiàn)象,但是我們不知道它后面究竟有多大的空間、多少分子在控制著,在發(fā)揮著什么樣的角色,所以尊重我們的實驗結(jié)果,然后跟很多人去討論,去看,去全面地分析你的數(shù)據(jù),去進行深度的分析,向右向左多看看多探探,你說不定就能看到完全不一樣的世界,看到那個真相。
最后我要感謝實驗室所有的同學(xué),最近的很多實驗都是我們同學(xué)在非常辛苦,非常努力地團結(jié)合作,有很多很有趣的發(fā)現(xiàn),我希望有時間可以跟大家分享一些新的東西。當然還要感謝我的很多合作伙伴,尤其是我之前兩位老師對我的幫助。最后還有感謝可愛的病人,如果沒有他們愿意把各種各樣的臨床信息和組織標本貢獻出來,不可能有這樣的研究成果。最后還要感謝這些給我資金,資助我做實驗的基金機構(gòu),尤其是浙江大學(xué)給我們提供一個很好的平臺。這里有這么多優(yōu)秀的學(xué)生,我們在一起非常愉快地合作學(xué)習交流著,希望我們將來能夠有更多的產(chǎn)出。
提問:為什么世界上不同地區(qū)的肝癌發(fā)病差異是如此顯著?
姬峻芳:這個就是牽扯到肝癌的流行病學(xué)。我剛才沒有仔細講,我們國家之所以肝癌高發(fā),一個最重要的原因是乙肝病毒。因為乙肝病毒導(dǎo)致肝癌是一個明確直接的原因,大概20年之后肝癌就可以發(fā)生,尤其是母嬰傳播的肝癌患者,肝癌發(fā)生更明顯一些。還有其他原因就是我們國家最早期的飲食,剛才我有提到黃曲霉素,就是花生跟玉米如果保存不當就會發(fā)霉,這些飲食跟肝癌的發(fā)生密切相關(guān)。在埃及和非洲也是因為飲食,衛(wèi)生條件不好,可能攜帶病毒。西方國家這些黃色的區(qū)域,他們的主要原因其實是丙肝病毒或者是糖尿病,還有一些代謝綜合征所導(dǎo)致的肝癌,這些是比較綜合性的評價。
提問:我同學(xué)的祖父和曾祖父都是因為肝癌去世,他擔心他爸爸,他想知道肝癌和基因遺傳有什么關(guān)系,有什么方式可以讓肝癌的發(fā)病率降低?
姬峻芳:我們國家是一個肝癌高發(fā)大國,但是在國外肝癌的發(fā)病率比較低。你剛才提的問題非常好,我們國家由于乙肝病毒感染率比較高,呈現(xiàn)一個家族聚集發(fā)生的現(xiàn)象。當時人們一個主要的想法是因為乙肝病毒導(dǎo)致,而不是因為遺傳性基因?qū)е碌?,這是大家一直以來的共識。你剛才提到的現(xiàn)象是我感興趣的東西,雖然我們認為是乙肝病毒,爸爸媽媽有,這個孩子的發(fā)病率也應(yīng)該有,但是不應(yīng)該是在男性中有這樣一個明顯的傾向性。所以我最近在做的一個研究就是有沒有一些遺傳基因影響了這類現(xiàn)象的發(fā)生。你首先不用太擔心,目前沒有非??隙ǖ慕Y(jié)果。其次,現(xiàn)在測序技術(shù)非常發(fā)達,大家就會發(fā)現(xiàn)肝癌的異質(zhì)性太強,沒有一個主要的突變基因,不像胰腺癌中的Ras突變是主要原因。人們發(fā)現(xiàn)肝癌最多就是p53的突變,這是大家都公認的。但是像其他的基因的突變基本都是3%-5%,或更低。目前還沒有發(fā)現(xiàn)父親感病,孩子一定會有的現(xiàn)象。這是現(xiàn)在已知的研究結(jié)果。
你剛才提到家里人怎么樣去注意?日本人在這放面做的不錯,他們在早期發(fā)現(xiàn)肝癌和術(shù)后癌轉(zhuǎn)移上做的較好,最主要是他們隨診非常好,如果已知病毒感染時,會根據(jù)醫(yī)生的囑咐半年或者一年內(nèi)非常積極檢查、隨診,需要的話甚至核磁共振檢查。針對這家人的情況,可以建議他跟醫(yī)生建立比較積極的關(guān)系,及時溝通、及時去醫(yī)院復(fù)診,包括檢查現(xiàn)在已有的幾種病毒活動標志物、肝癌標志物,同時通過儀器、血液學(xué)的檢查等進行診斷。
提問:我聽說熬夜可能會增加肝癌的發(fā)生率,這是真的嗎,另外怎么樣一種生活方式可以讓我們遠離肝癌發(fā)生的可能性?謝謝。
姬峻芳:這個屬于健康普及。熬夜對身體不好,不光是引起肝癌,但是也不是說一定會引起癌癥,一種健康的生活方式是非常重要的。因為你熬夜的話會影響免疫力。你剛才提到怎么樣能夠預(yù)防,就是鍛煉身體,健康飲食。如果你吃到霉變的花生,還是要吐出來,不要湊合著吃了。我能想到就是比較健康的生活方式,一日三餐,喝水,按時睡覺,經(jīng)常鍛煉身體。
提問:信號通路建立了跟不同癌癥之間的關(guān)系,在肝癌很少被提到,一般都是乳腺癌、胃癌。你有沒有嘗試把肝癌放到不同的通路之間,研究他們之間的關(guān)系?
姬峻芳:首先我們要意識到肝癌存在異質(zhì)性。你提到有沒有可能把肝癌的某些東西放到其他腫瘤中,有一些比較經(jīng)典的癌基因p53,這在各種腫瘤都比較常見,是重要的一類癌基因。但是只是在轉(zhuǎn)錄水平發(fā)現(xiàn)一個基因表達水平有所改變,而不是突變時,它可能在一種腫瘤中有用,但在另外一種腫瘤中需要驗證。有一個最經(jīng)典的研究,我們發(fā)現(xiàn)miR-181跟肝臟的腫瘤干細胞有非常明顯的關(guān)系,可以維持腫瘤干細胞的干性,不讓它進行分化。但是到血液系統(tǒng)里面,它發(fā)揮的功能是促進紅細胞分化的,你可以看到在兩個不同的體系中,這是一個相反的功能。所以如果開展研究,不要一下子從一個點跳到另外一個點,要很小心去驗證。但是一些經(jīng)典的信號傳導(dǎo)通路,不光是剛才提到幾個突變的基因在不同的腫瘤中,發(fā)揮相似的功能,所以要根據(jù)不同的情況去對待。
注:本文轉(zhuǎn)載自浙江大學(xué)求是新聞網(wǎng)。