胃癌是全球第五大常見癌症，亞洲更是高發地區。和其他癌症一樣，胃癌是由於胃上皮細胞發生基因變異，最終發展成惡性腫瘤。準確識別出這些致癌基因，將有助揭示癌症的發生和發展機制，並制定相應的治療方案。
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，透過分析兩個大型國際胃癌數據庫，發現部分胃癌樣本中STK3基因發生拷貝數擴增，RNA水平亦呈現高表達。團隊通過功能實驗首次證實STK3激酶可促進胃腫瘤細胞增殖，打破傳統上認為它可以抑制腫瘤生長的觀點，而精準標靶STK3激酶或有潛力成為抗癌新方案。
證實STK3為促癌基因
人體透過「信號通路」機制來協調細胞的反應，其中Hippo信號通路及Ras-MAPK信號通路與癌細胞的生長息息相關；Hippo信號通路可抑制腫瘤生長，而Ras-MAPK信號通路則促進腫瘤生長。
科學界過往認為STK3激酶於Hippo信號通路中擔當關鍵的角色，可抑制導致腫瘤形成和生長的YAP1蛋白的表達水平，但團隊的研究卻發現實情未必如此。他們分析了「癌症基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas）」及「亞洲癌症研究組（Asian Cancer Research Group）」的胃癌相關數據，發現胃癌組織中的SKT3激酶表達水平較鄰近的非腫瘤組織高，同時STK3的表達與YAP1的表達呈正相關，功能實驗也證實STK3可促進腫瘤生長。這充分證實STK3屬於促癌激酶，並非如過往認為其功能主要為抑制腫瘤生長。
此外，研究團隊利用生物信息學方法分析了STK3在胃癌樣本中的DNA水平改變和RNA水平的表達，並運用單細胞測序技術對STK3可能參與的信號通路進行分析和驗證，首次證實STK3激酶可透過觸發Ras-MAPK信號通路來促進胃癌細胞DNA的複製和增殖。
研發新型抗癌方案
由於STK3在部分胃癌樣本中存在DNA水平的擴增，令STK3有潛力成為一個抗癌標靶。目前，仍未有小分子藥物能通過標靶STK3而發揮抑癌功效。研究團隊正著手分析STK3激酶的三維構造，並利用高通量篩選（High Throughput Screening，HTS）技術，尋找並鑑定可有效針對STK3 激酶的小分子藥物。
項目指導老師、中大醫學院病理解剖及細胞學系系主任杜家輝教授表示，該項研究對推動胃癌治療發展具有重大意義。「研究不但確認STK3激酶可促進胃癌發生及發展，亦證實透過敲除STK3激酶，可顯著抑制胃腫瘤細胞的生長、遷移和侵襲。因而精準靶向STK3激酶有潛力成為治療STK3擴增型胃癌的新方案。」
創新研究背後的年輕功臣
中大醫學院近年有規劃地培育更多年輕的醫生科學家，為學生提供廣泛的醫學研究和學習的機會。三年級醫科生梅津瑋同學及陳韋諾同學去年便透過病理解剖及細胞學系的暑期學習計劃，在該系教授的指導下完成是次研究項目。他們主要負責研究中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。
那麼，研究課題的靈感來源從何而來？陳同學表示﹕「我們從課堂上認識到STK3是一種抑癌基因，但很好奇實際情況該是怎樣，於是分析了大量胃癌患者樣本中STK3激酶的DNA拷貝及RNA表達水平，並通過功能實驗進行驗證，發現STK3激酶並非如想像中可抑制腫瘤生長，相反是在胃癌中大量表達並促進細胞的快速增殖，這啟發了我們進一步去深入研究STK3激酶。」他續說：「在研究過程中，我們有機會在實驗室實踐所學，同時從零開始學習編程用於處理複雜的分子生物學資料，這些寶貴經驗對我們未來從事臨床研究或基礎研究將有巨大幫助。」
梅同學說：「這是我首次參與科研工作，過程可謂篳路藍縷。編程、繪圖等都是課堂以外的知識，幸有教授們的指導和團隊成員的互助，才令課題得以順利完成。這次的經驗十分寶貴，為我日後投身科研工作打下堅實的基礎。我也衷心希望該研究成果能迅速應用於改良醫療科技，惠及胃癌患者。」
病理解剖及細胞學系助理教授康偉教授讚揚兩位醫科生的表現，並表示：「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，對實驗結果精益求精。他們已熟練掌握單細胞測序和臨床病理相關性分析，展現出極高的科研潛能及熱誠」。
杜家輝主任補充：「為了讓醫科生有更好的學習體驗，本系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，培育醫生科學家。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，並將成果於影響指數（impact factor）逾20分的國際期刊刊登實屬難得，相信可鼓勵更多醫科生或未來醫科生參與醫學科學研究。希望兩位同學繼續勇攀科研高峰，為早日戰勝癌症盡一份力量。」
