十多年前，UCI生物学教授Arthur Lander拓宽了他的研究范围。
他认为，如果生物医学研究人员探索生物系统——分子、细胞、组织、器官和环境的网络是如何协同工作的，他们就能以更快的速度学到更多的东西，而不是研究特定的生物分子或特定的细胞类型。
今天，这个新颖的想法帮助UCI进入了美国癌症研究的前列。
UCI的Marian Waterman，微生物学教授分子遗传学;约翰·洛温格布，校长的数学教授;亚瑟·兰德，唐纳德·布伦发展学教授细胞生物学(左起)领导着由国家癌症研究所资助的UCI癌症系统生物学中心。Steve Zylius / UCI
兰德，唐纳德·布伦发展学教授细胞生物学是UCI科学家小组的成员之一，他们获得了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)提供的1000万美元为期五年的资助，用于几个以系统生物学领域为中心的开创性癌症研究项目。
“亚瑟非常有远见,认识到年前,系统生物学将成长为一门学科,引起美国国立卫生研究院的注意,”玛丽安·沃特曼说,微生物学和分子遗传学教授,主任UCI癌症研究所和系统生物学的一个领导团队。
“是亚瑟把我们带到一起的。获得这笔赠款是我们大约三年的目标。”
领导团队还包括财政大臣的数学教授约翰•洛温格拉布(John Lowengrub)。
这些来自不同领域的大学研究人员——数学、生物学和遗传学——致力于汇集他们的训练、资源和经验，以解决一些最复杂的癌症之谜。
沃特曼说:“我们非常努力才拿到这笔拨款。”“这是我们高质量癌症研究的成果，也是我们在加州大学欧文分校多年来在系统生物学方面非常强大的项目的成果。NIH认识到了这一点，并给予了奖励。”
在过去的一年里，这并不是UCI癌症研究成果的唯一一项全国性验证。其他几位科学家也获得了著名的资助或资金，用于创新研究，这些研究有望揭示癌症的一些复杂性，并为预防和治疗提供新的策略。
科学在整个频谱
研究的核心UCI曹国伟家庭综合癌症中心和其指定的国家癌症研究所综合癌症中心,Richard a . Van Etten博士说,该中心的主任和血液学/肿瘤学教授UCI医学院。
NCI的指定意味着癌症中心必须进行跨领域的研究，从基础研究和转化研究到临床试验，同时满足患者护理的最高标准，并教育下一代癌症卫生专业人员。
癌症中心还有一个额外的好处，那就是与UCI校园的同事们合作，在对抗癌症的斗争中使用每一种科学武器。有了这个奖项，UCI加入了其他12家美国研究机构，它们都是NCI著名的癌症系统生物学联盟的一部分。
Van Etten说:“UCI Health有能力做所有这些新颖的研究，因为我们是一所优秀的研究型大学的一部分。”“其他没有大学的医院可以做研究。但我们有完整的基础设施来做这类系统生物学工作。”
了解癌症的复杂性
系统生物学是研究复杂生物环境的学科。在癌症领域，这意味着要超越癌细胞，探索它们生存的环境和塑造它们的力量。通过研究全局，科学家们希望更好地了解癌症。系统生物学需要许多人的不同技能:数学家、计算机科学家、工程师、化学家、遗传学家和其他人。
“过去，当我们尝试不同的药物或不同的想法时，我们往往对癌细胞有一个简单的概念。然后，在临床试验中，这个想法失败了，”沃特曼说。
“它失败的原因是肿瘤和它周围的环境比我们在培养皿中生长的癌细胞模型更加动态和复杂。我们(在系统生物学中)研究的更准确。”
一个跨学科的方法
UCI团队甚至包括一位生态学家，他的专长是潮汐池，因为他在研究包含多种生物的复杂环境方面具有独特的技能。
沃特曼指出，UCI以其协作环境而闻名。“这里有一种跨学科的文化。”
NIH资助了三个项目:
- 其中一项研究由沃特曼领导，研究结肠癌细胞如何合作，在肿瘤微环境的所有压力下生存下来，并相互沟通。
- 第二个项目关注黑色素瘤——一种皮肤癌——以及当痣保持良性或癌变时会发生什么。
- 由Van Etten领导的第三个项目是基于一个新的正常和恶性血细胞形成的数学模型来探索慢性髓性白血病。这可能会为CML患者带来新的治疗方法，这些患者对标准药物格列卫(Gleevec)没有达到最佳反应。范•埃滕(Van Etten)在其医学研究生涯的早期帮助开发了格列卫。
资金远射
在范·埃滕的领导下，癌症中心还发起了一项每年一度的活动，为那些可能被忽视的新癌症研究项目提供资金。
奥兰治县的居民和周边地区的居民通过参与UCI抗癌挑战赛(UCI Anti-Cancer Challenge)筹集资金，参与了这项事业。UCI抗癌挑战赛是一项一年一度的跑步、步行和自行车赛事。2018年的活动筹集了40多万美元，资助了13个试点项目。2019年UCI抗癌挑战赛将于2019年6月8日在欧文UCI校区奥尔德里奇公园举行。
范·埃滕说:“这些都是我们实验室进行的高风险、高回报的研究。“这些抗癌挑战种子基金旨在帮助研究人员提供关键的初步数据，使他们能够竞争NIH和其他基金会的校外资助。”
一个早期的种子基金接受者已经吸引了注意。去年，神经学、微生物学和分子遗传学教授迈克尔·德米特里奥(Michael Demetriou)博士获得了340万美元的NCI拨款，作为博·拜登癌症登月计划(Beau Biden Cancer Moonshot initiative)的一部分。
免疫治疗的新方法
NCI基金将资助一种新型抗癌免疫治疗药物的研究，这种药物有可能通过创造一种治疗多种癌症的方法而彻底改变癌症治疗。
“我们看到他的数据后说，‘哇，这是我们想要支持的东西，’”范·埃滕在谈到Demetriou项目时说。“这是一种全新的免疫疗法，完全来自UCI。”
免疫疗法利用人体的免疫系统来对抗癌症，但它们并不是对所有类型的癌症都有效。Demetriou和他的博士后同事Raymond Zhou博士正在研究一种新型的免疫疗法，这种疗法可能对许多不同的癌症都有广泛的疗效。
他们发明了一种名为Glycan dependent T cell recruit的技术(GlyTR发音为“glitter”)。这种疗法的基础是，几乎所有癌细胞表面的蛋白质都含有一种叫做聚糖的复杂糖，而这种糖在正常细胞中是找不到的。
针对“聚糖”
在过去，研究人员很难利用癌症特异性的聚糖来靶向和摧毁肿瘤，因为很难将抗体(识别癌细胞的物质)附着在聚糖上。
但是狄米崔欧和周已经找到了一种巧妙的方法来解决这个问题，他们设计了一种人工蛋白质，叫做双特异性蛋白质。这种蛋白质是“抗体独立的”，因为它能识别一种常见的癌症糖基，所以它能治疗不同类型的癌症。
“我认为免疫疗法是未来癌症治疗的潮流，”Demetriou说。“这项拨款的影响是巨大的。我们从2015年开始就在做这件事，但成本很低。这笔拨款使它达到了一个完全不同的水平。”
Demetriou希望他们的研究能在几年内进入临床试验阶段。
从实验室到床边
尽快影响癌症患者的生活也是UCI健康神经肿瘤学家、国际公认的脑癌专家Daniela Bota博士的目标。博塔最近被任命为美国一项国际临床试验的首席研究员，该试验测试一种新药，一种名为marizomib的蛋白酶体抑制剂，用于治疗胶质母细胞瘤——一种最致命的脑癌。
该试验将结合marizomib与胶质母细胞瘤的标准治疗、替莫唑胺化疗和放疗。
博塔是世界上第一个开始研究marizomib的人之一，她的实验室里进行了许多初步工作，阐明了这种化合物可能导致胶质母细胞瘤。她的早期研究表明，这种化合物不仅可以穿过血脑屏障，而且对患者没有毒性。
博塔说:“拥有这种药物所有权的Celgene公司正在赞助三期临床试验，UCI将是美国的主要中心。”“我们在这里开展这项工作的原因是，我们希望我们的患者能够获得只有在我们这样的学术癌症中心才能获得的治疗。”
癌症研究伙伴
UCI癌症研究人员普遍赞扬南加州居民参与了抗癌挑战，或作为合作伙伴参加临床试验，以提高UCI健康癌症研究。
Van Etten说:“在临床试验中，患者不能保证受益。”“然而，我们经常已经知道，与标准疗法相比，一种新的疗法是有益的。否则我们不会提供。
“但患者明白，当他们参与一项试验时，这是为了更大的利益——帮助推动该领域向前发展。这就是我们都在努力做的。”
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.uci.edu/2019/04/15/redefining-the-world-of-cancer/