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中大醫科生研究發現STK3激酶促進胃癌發展 可作為獨立預後指標

16-05-2022

中大醫科生研究發現STK3激酶促進胃癌發展 可作為獨立預後指標

由香港中文大學(中大)醫學院醫科生及研究生進行的一項研究發現,STK3激酶(Serine/threonine kinase 3)與胃癌的發生及發展有密切關係。三年級醫科生梅津瑋和陳韋諾及研究生陳博南在病理解剖及細胞學系教授們的指導下,透過分析兩個大型國際胃癌臨床資料庫和胃癌單細胞數據庫,發現胃癌患者的樣本中STK3表達水平普遍上升並伴有基因水平的拷貝數擴增。他們又利用生物信息學分析基因圖譜,進一步揭示STK3激酶在胃癌中的機制,證實STK3通過Ras-MAPK信號通路促進胃腫瘤細胞增殖,而精準標靶STK3蛋白表達或可成為極具潛力的抗癌方案。詳情已刊登於國際期刊《Molecular Cancer

由中大醫學院醫科生及研究生進行的一項研究發現,STK3激酶與胃癌的發生及發展有密切關係。

中大研究推翻過往STK3激酶可抑制腫瘤生長的推論

根據香港癌症資料統計中心2019年數據,胃癌是本港第六位最常見及最致命的癌症,平均每年有逾1,200個新症。過往有國際研究指出,Hippo信號通路失調可促進胃腫瘤細胞增殖和腹腔轉移。STK3作為Hippo信號通路中的關鍵上游分子,傳統上認為STK3的主要功能為抑制腫瘤生長。中大研究團隊在是次研究中卻首次證實,STK3是一個伴有拷貝數擴增的促癌基因。

中大研究團隊在「癌症基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas)」及「亞洲癌症研究組(Asian Cancer Research Group)」的胃癌樣本隊列中發現,約24%胃癌患者會出現STK3基因水平擴增及STK3表達上調,這情況在香港的胃癌樣本隊列中亦有出現。臨床病理學關聯分析證實,STK3可作為一個獨立預測指標,其高表達與患者的不良預後有密切關係。

為進一步探討STK3在胃癌中的作用,團隊利用生物信息學方法分析了375個胃癌患者的表達圖譜,並用單細胞測序技術對信號通路進行了驗證。結果證實早期胃癌細胞中的STK3表達上調,並透過觸發Ras-MAPK信號通路促進胃腫瘤細胞DNA複製和增殖。

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此研究不但確認STK3會促進胃癌發生發展,亦證實透過敲除STK3,可顯著抑制胃腫瘤細胞的生長、遷移和侵襲,可見精準靶向STK3有潛力成為STK3拷貝數擴增型胃癌的新治療方案。
中大醫學院病理解剖及細胞學系系主任杜家輝教授表示此研究對於胃癌治療進展有重大意義。
醫學院致力培育「醫生科學家」

現正修讀中大醫學院內外全科醫學士(環球醫學領袖培訓專修)三年級的梅津瑋及陳韋諾於2021年申請參與病理解剖及細胞學系的暑期學習計劃,學習如何進行醫學研究。他們主力負責此研究有關信號通路的生物信息學分析和臨床相關性分析,並參與了部分功能學實驗,梅同學同時與研究生陳博南一起整理圖片及撰寫研究論文。除此項研究,兩位同學還積極參與其他課題的生物信息學分析,有數篇研究論文即將於學術期刊正式發表。

陳韋諾同學回想當時的學習體驗,他說:「由於疫情影響未能到外國交流,正好得知這個學習計劃,希望趁暑假充實自己,學習更多課堂外的知識。。在三個月內,我學會使用常規實驗儀器獨立進行基本實驗操作,實踐了在課堂上學會的知識。另外,我亦從零開始學習編程處理複雜的分子生物學資料,相信這技能對我在未來的臨床研究或基礎研究有很大幫助。」

梅津瑋同學則表示:「研究過程中部分所需知識,如編程、繪圖等,都是課堂上學不到的,這又是我首次參與科研,過程可謂篳路藍縷。幸有教授的指導,以及同儕相助,才得以完成研究。醫學發展日新月異,挑戰不斷,這些經驗將有助我應對未來挑戰,十分寶貴。」

中大醫學院三年級醫科生梅津瑋同學(左)和陳韋諾同學(中)參與病理解剖及細胞學系的暑期學習計劃,學習如何進行醫學研究。他們主力負責此研究有關信號通路的生物信息學分析和臨床相關性分析,梅同學同時與研究生陳博南(右)整理圖片及撰寫研究論文。

中大醫學院三年級醫科生梅津瑋同學(左)和陳韋諾同學(中)參與病理解剖及細胞學系的暑期學習計劃,學習如何進行醫學研究。他們主力負責此研究有關信號通路的生物信息學分析和臨床相關性分析,梅同學同時與研究生陳博南(右)整理圖片及撰寫研究論文。 

科研是反覆的驗證的過程,需要無比的虛心和耐性。梅同學及陳同學在培訓期間表現出勤奮且積極的學習態度,經常比研究團隊更早回到實驗室進行科學研究。生物信息學分析部分需要慎密的數據整理技巧,他們能夠於短時間內消化及分析兩個大型胃癌基因組資料庫,並熟練掌握單細胞測序分析技術,展現出極高的科研潛能及熱誠。
中大醫學院病理解剖及細胞學系助理教授康偉教授高度讚揚兩位三年級醫科生的表現。
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醫學教育、科研和醫療技術發展的進步,可幫助我們應付未來更多未知的疾病威脅及公共衞生風險。過去十年間,我們的醫科生於本地及海外醫學科研範疇屢獲殊榮,部分同學更獲研究獎學金赴海外深造。我們醫學院各專科亦一直為學生提供廣泛的醫學研究和學習的機會,比如病理解剖及細胞學系推出的暑期學習計劃。
中大醫學院副院長(學生事務)暨環球醫學領袖培訓專修組別主任吳兆文教授

杜家輝教授補充說:「病理解剖及細胞學涉及組織學、免疫組織化學、形態學等多個範疇,從基礎醫學到轉化醫學,一向是研究生的主要醫學科研訓練基地。為了讓醫學本科生有更好的病理學學習體驗,我們於暑假期間為有志接觸醫學研究的醫科生提供額外培訓機會。是次的研究項目成果令我們感到十分鼓舞,作為三年級醫科生有能力對複雜的癌症課題進行深入研究,並將成果及時公布於影響指數(impact factor)逾20分的國際期刊實屬難得,相信能夠鼓勵更多醫科生或未來醫科生參與醫學研究。」

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