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Gene vgll3:衰老与癌症的机制 | Nature Communications

一个国际科学家团队利用非洲鳉鱼模型证明,vgll3基因加速生长和性成熟,但同时缩短寿命并增加黑色素瘤样肿瘤风险。发表在Nature Communications上的这一发现,是对脊椎动物拮抗多效性理论的首次实验确认,并为衰老和癌症治疗开辟了新靶点。

VGLL3:一个基因如何加速衰老并引发癌症
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Nature Communications:vgll3 基因揭示衰老与癌症中的‘青春代价’机制

一个国际科学家团队利用鳉鱼鉴定了 vgll3 基因,该基因加速早期生长和性成熟,同时缩短寿命并提高癌症风险。这项发表在 Nature Communications 上的成果,为拮抗多效性理论提供了实验证据,并为将人类发育过程与衰老分离开辟了新途径。


进化权衡:为何 vgll3 发现颠覆衰老研究

【核心】究竟发生了什么

关于 vgll3 的新闻标题常称“早期生长基因加速衰老和癌症”。这听起来像是又一项常规进化生物学发现。但实际情况是,耶路撒冷希伯来大学 Itamar Harel 研究组完成了改变长寿领域规则的工作。他们首次在脊椎动物中提供了拮抗多效性的实验证据——这一想法已作为引人注目的假说存在六十年。

新闻忽略的内容。Harel 团队使用非洲绿松石鳉鱼(Nothobranchius furzeri),这种鱼仅存活四到六个月,但衰老方式与人类相似。他们通过 CRISPR 开启或关闭 vgll3,观察到惊人结果:vgll3 活跃的鱼生长更快、成熟更早,但寿命更短,组织中出现类似黑色素瘤的肿瘤。同一个基因在年轻时赋予竞争优势,却在晚年致其死亡。

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大多数分析者忽略的更深层要点。Vgll3 并非通常意义上的“衰老基因”,如端粒酶或 sirtuins。它是转录辅因子,与 Hippo 信号通路相互作用,而 Hippo 通路是器官大小和癌症发展的主要调控者。简单说,vgll3 像细胞分裂的加速器。年轻时驱动生长,老年时推动已突变细胞失控分裂,形成肿瘤。

时间线与背景

George Williams 于 1957 年提出拮抗多效性理论。核心观点:生殖期有益的基因在之后可能有害。Richard Dawkins 在《自私的基因》中强化了这一点——我们本质上是基因复制的载体,基因对我们的寿命并无兴趣。

难点在于六十多年来无人确定特定脊椎动物基因并展示直接因果链:“此基因带来早期优势,相同个体后来死于癌症更快”。果蝇和线虫有相关工作,但脊椎动物中没有。

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随后在 2021 至 2022 年间,Harel 实验室——最早采用鳉鱼作为衰老模型之一——发表系列研究,将 vgll3 与鲑鱼和人类的性成熟联系起来。2023 年临床工作将高 VGLL3 表达与浆液性卵巢腺癌较差预后关联;Yonsei University 研究者显示 VGLL3 阳性患者寿命显著缩短,且携带更多肿瘤相关巨噬细胞。

2026 年 6 月 2 日,Nature Communications 发表 Moses、Bergman、Harel 等人的论文《An Antagonistically Pleiotropic Gene Regulates Vertebrate Growth, Maturity, and Lifespan》。他们用 CRISPR 敲除鳉鱼中的 vgll3,发现寿命更长、癌症更少的动物——但生长更慢、成熟延迟。权衡已被证实。

赢家与输家

最明显的受益者是整个长寿研究领域。此前投资者对抗衰老公司持怀疑态度:“你们声称能延缓衰老,但缺乏生物标志物、替代终点和机制清晰度。”现在有脊椎动物中实验验证的靶点,且该靶点在人类中保守。

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可能受益的公司包括 Calico (Alphabet)、Altos Labs 和 Unity Biotechnology。这些基金已投入数十亿美元用于衰老细胞清除剂和衰老调节剂。Harel 的发现为它们提供具体分子机制:vgll3 连接细胞增殖、DNA 修复和免疫衰老。

谁会输?任何建立在否认进化约束上的业务——尤其是销售基于端粒酶激活的“青春灵药”的公司。如果 vgll3 代表快速生长的代价,那么早期加速细胞分裂的干预可能在晚年付出癌症代价。Harel 的工作显示 vgll3 活跃的鱼出现类似黑色素瘤的肿瘤。

更安静的输家是肿瘤外科和早期检测领域。如果我们学会关闭 vgll3 或阻断其通路,就能减少年龄相关癌症,并减少目前在化疗、靶向治疗和手术上的数十亿支出。从肿瘤学获利的制药巨头 unlikely 会庆祝。

媒体未提及的内容

第一点洞见,并不明显。Vgll3 不仅关乎癌症和衰老,还塑造自身免疫病的性别差异。2020 年的工作显示 VGLL3 是女性免疫的关键调控者,过表达与狼疮样病症和皮肤纤维化相关。女性自身免疫病发病率是男性的三到四倍,可能因为 vgll3 在雌激素控制下表达更高。

治疗意义随之而来。抑制 vgll3 以延长寿命可能在女性中引发免疫功能障碍,提高感染率或自身免疫发作。Harel 告诉 GlobeNewswire,“自然不优先考虑长寿,它优先考虑繁殖。”但更深层问题依然存在:分离 vgll3 的早晚期效应可能不可能,因为它是同一蛋白在相同细胞中发挥作用。我们不能简单指示 vgll3 “年轻时工作,老年时关闭”。

第二点洞见:鳉鱼模型聪明却有限。鳉鱼活四到六个月,人类活八十年。vgll3 上的进化压力差异巨大。在非洲临时水池中的鳉鱼,快速成熟的选择压力极端——水池可能在三个月内干涸。因此“早期生长与癌症”的代价在人类中可能非常不同,人类的生殖窗口跨越三十到四十年。简单外推到人类老年医学有风险。

第三点洞见:资金与专利。该研究由欧洲研究理事会和以色列科学基金会资助——无企业资助。大药企保持距离。vgll3 周围的专利空间已部分被卵巢癌诊断占据;Yonsei University 于 2023 年申请使用 VGLL3 作为预后标志物。vgll3 的治疗阻断仍未触及——风险太高。抑制参与 DNA 修复和细胞分裂的基因可能导致组织发育不全、伤口愈合受损或神经退行性变,而非癌症。投资者仍在远处观望。

展望:未来 30 天与 90 天

未来 30 天(2026 年 6 月):复制研究浪潮。

Nature Communications 论文发表后,使用斑马鱼(Danio rerio)和小鼠的实验室将 rush 测试 Harel 的结果。斑马鱼也携带 vgll3。一个月内我预计至少有三到四篇 bioRxiv 预印本尝试在其他模型中复制。如果两个或更多组确认权衡,竞赛将开始。

额外活动:已与卵巢癌发现关联的 Yonsei University 团队将快速重新分析其生物库,测试 vgll3 多态性是否与人类寿命相关。他们有数据——The Cancer Genome Atlas 包含癌变和健康组织及临床结果。特定 vgll3 SNPs 与长寿(或早期癌症死亡)的关联将是对怀疑者的又一击。

未来 90 天(2026 年 8–9 月):衰老研究方向转变。

首先,Altos Labs 或 Calico 可能宣布组织特异性 vgll3 敲除小鼠模型(例如仅在上皮或仅在造血干细胞中)。这通过在成年期而非出生时禁用基因,绕过“早期生长与晚期衰老”问题。

其次,欧洲药品管理局可能开启讨论,是否应通过进化权衡视角重新评估任何增殖调节药物(包括某些衰老细胞清除剂)的长期安全性。现有批准 unlikely 被撤回,但新的抗衰老试验可能需要延长肿瘤监测协议——五到七年而非通常的两到三年。

第三,最引人入胜的情景是尝试创建 vgll3 抑制剂。这对药物化学家将是噩梦:vgll3 缺乏酶活性,通过与 TEAD 转录因子蛋白-蛋白相互作用发挥功能。用小分子阻断此类界面极其困难。成功将使疗程价格达到约 50 万美元,堪比 Zolgensma。但潜在回报——70 岁以上人群癌症发病率降低 20–30%——将证明投资合理。

最后,Harel 团队已表示下一步是尝试分离 vgll3 的早晚期效应。成功将不仅带来抗衰老药物,还带来新医学原则:进化编辑。我们将停止对抗自然选择的下游后果,开始改写数百万年来制定的规则。这听起来像科幻小说——正如十年前的 CRISPR。

— Editorial Team

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