黑視蛋白(OPN4)是一種存在于皮膚和視網(wǎng)膜細(xì)胞中的感光蛋白。巴西圣保羅大學(xué)(USP)進(jìn)行的一項新研究表明，OPN4還可以參與黑色素瘤的發(fā)展和進(jìn)展，黑色素瘤是最具侵襲性的皮膚癌類型。
在隸屬于生物科學(xué)研究所(IB-USP)的色素沉著比較生理學(xué)實驗室對動物和轉(zhuǎn)基因細(xì)胞進(jìn)行的實驗中，研究人員表明，當(dāng)這種蛋白質(zhì)沒有功能時，這種疾病的發(fā)展速度會更慢。研究結(jié)果發(fā)表在CommunicationsBiology上的一篇文章中。
盡管其他研究小組已經(jīng)表明視蛋白與癌癥有關(guān)，但這是首次發(fā)現(xiàn)黑色素瘤，黑色素瘤占惡性皮膚腫瘤的5%，占所有癌癥死亡人數(shù)的80%。
該研究的基礎(chǔ)是同一組使用黑色素細(xì)胞(產(chǎn)生黑色素的皮膚細(xì)胞)模型進(jìn)行的一項調(diào)查，以表明黑視蛋白在這些細(xì)胞中表達(dá)并參與色素沉著、生物鐘調(diào)節(jié)甚至細(xì)胞死亡等過程。紫外線A輻射。
最新研究使用稱為CRISPR的DNA編輯技術(shù)來改變基因Opn4的序列，并創(chuàng)建一個具有非功能性蛋白質(zhì)的穩(wěn)定黑色素瘤細(xì)胞模型。
“當(dāng)我們創(chuàng)建敲除細(xì)胞[沒有功能性O(shè)PN4基因]時，我們意識到它們具有非常不同的表型：它們生長較少并且增殖能力降低。我們想知道為什么并決定找出黑視蛋白是否在黑色素瘤進(jìn)展或致癌作用，”該文章的第一作者，目前是德國呂貝克大學(xué)的研究員萊昂納多·維尼修斯·蒙泰羅·德·阿西斯說。Assis與文章的第二作者JoséThallesLacerda合作開展了這項研究。
該理論首先在體外進(jìn)行的實驗中得到證實，然后在動物身上得到證實。含有非功能性O(shè)PN4的腫瘤細(xì)胞比野生型細(xì)胞生長得更少且更慢(沒有修飾OPN4)。這一發(fā)現(xiàn)后來通過蛋白質(zhì)組學(xué)和公共數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)得到證實。
“總而言之，我們發(fā)現(xiàn)去除OPN4后黑色素瘤的細(xì)胞生長會減少。這基本上是由于兩個不一定相關(guān)但可能相關(guān)的過程：免疫系統(tǒng)的激活增加，盡管我們還不知道原因;GTP酶的信號傳導(dǎo)顯著減少，GTP酶是類似于微小馬達(dá)的蛋白質(zhì)，在細(xì)胞周期進(jìn)程中發(fā)揮作用并在這些腫瘤中大大減少，”阿西斯說。
該研究還表明，在黑色素瘤中非常重要的轉(zhuǎn)錄因子MITF(小眼相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子)在具有非功能性黑視蛋白的細(xì)胞中的表達(dá)也少得多。
Assis認(rèn)為，所有這些發(fā)現(xiàn)共同表明，黑視蛋白在黑色素瘤中是一種致癌基因，即它與這種癌癥的發(fā)展和生長有關(guān)。到目前為止，黑視蛋白從未與腫瘤的發(fā)展聯(lián)系在一起。仍需要對黑色素瘤細(xì)胞系和其他方法進(jìn)行更多實驗，才能最終確認(rèn)這一作用。
前景
由生理學(xué)家AnaMariadeLauroCastrucci領(lǐng)導(dǎo)的色素沉著比較生理學(xué)實驗室是全球僅有的少數(shù)幾個已經(jīng)證明(2018年)黑視蛋白也可以檢測溫度的研究小組之一，它獨(dú)立地充當(dāng)熱傳感器和光傳感器。有了新的信息，它現(xiàn)在增加了一個更重要的方面，表明該分子在未來可以成為一種有前途的治療工具。
“可以探索黑視蛋白治療黑色素瘤，這為研究其在其他疾病中的作用開辟了一條新途徑，例如肝臟疾病，其中也存在視蛋白，”阿西斯說。
Castrucci的實驗室目前正在研究黑視蛋白在其經(jīng)典不影響的器官中的全身作用，例如脂肪組織、肝臟和心臟等。
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