張明傑教授

香港科技大學

尋找癌症根源,開發治療癌症新途徑

細胞極性與癌症密切相關

超過八成的癌症起源於人體最常見的細胞種類--上皮細胞。上皮細胞位於皮膚或腔道表層,廣泛存在於肺,腎,肝臟,胃腸道和生殖系統等多種人體組織結構中。上皮細胞儘管形態多樣,但是都具有一個相同的特徵,即細胞極性。細胞極性是指細胞的兩端在大小,形狀或功能上有所不同,並賦予上皮組織特定的生物學功能,諸如消化食物,或過濾血液等。

上皮細胞也是癌症發生的主要細胞類型。在從正常上皮細胞轉化為癌細胞的過程中,常常伴隨著細胞極性的丟失。因此,在分子學層面對細胞極性的深入了解將會幫助我們解開多種癌症形成的根本原因,並開發全新的治療方法有效控制癌症。

深入研究細胞極性, 揭開癌症奧秘

張教授的研究將深入了解細胞極性缺失導致癌症形成的分子學機理。這一分子事件對多種癌症的形成至關重要,所以儘管這項研究非常複雜,卻是必不可少的。

在過去十年中展開的基因及分子水平的研究表明,上皮細胞極性的建立和維持是多個功能各異的基因群共同作用的結果。值得注意的是,其中的大部分基因,包括PTEN, aPKC, LKB1,和Scrib基因在內,都是已知的腫瘤抑制基因。這表明,這些基因在功能正常的情況下可以抑制腫瘤的形成;而當基因突變等原因導致基因的正常功能喪失時,腫瘤形成的幾率將顯著增加。這些基因的蛋白產物,總稱為“極性因子”,通常相互作用形成大型的蛋白複合物,對維持細胞正常功能具有重要作用。

然而,目前科學家們對該領域的認知並不全面。有研究證據表明,主要極性分子的缺失並不一定導致細胞極性的消失。此外,存在於細胞兩端各種極性因子複合物是如何相互作用的?細胞內部產生的極性信號同外部的信號之間有何種關聯?科學家們對這些問題的了解也十分有限。這些正是張教授致力於研究的重要科研課題。張教授的研究將有望發現新的極性因子並了解其在癌症發生過程中起到的作用,進一步揭示細胞極性因子復合物在調節細胞極性方面的作用機制,以及相關基因的突變使基因正常功能喪失,引發癌症這一過程發生的原因和機理。

研究成果對患者的意義

上皮細胞極性失調是導致多種癌症產生的重要原因之一。在成人,腫瘤的形成和擴散與細胞極性的消失是密不可分的。因此,深入了解細胞如何建立和維持其極性的分子學機理是癌症研究的一個重要課題。

張教授及其科研團隊將著重於研究能夠幫助細胞建立極性的蛋白質複合物,深入探索其作用機制,以及相關基因突變如何改變其生物學功能,引發癌症的分子學機理。這項研究有望為開發新型的治療方法,提高多種癌症的療效提供重要的科研基礎。

 

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