The goal of the 约翰霍普金斯大学脑癌生物学和治疗实验室 (由Gregory Riggins博士领导)是为了定位导致脑癌的基因和基因组变化. 这些分子变化被评估为潜在的治疗靶点，通常是突变基因, 或者在脑癌发展过程中过度表达的基因.

里金斯实验室研究的脑癌是髓母细胞瘤和胶质母细胞瘤. 髓母细胞瘤是儿童最常见的恶性脑肿瘤，胶质母细胞瘤是成人最常见的恶性脑肿瘤. 这两种肿瘤都很难治疗，迫切需要新的治疗方法.

我们的实验室使用大规模的基因组方法来定位和分析脑癌发展过程中发生突变的基因. 我们现在使用的技术能够搜索几乎所有的癌症基因组，以寻找可能导致癌症的分子改变. 肿瘤治疗的新分子靶点首先是通过大规模的基因表达分析确定的, 癌症基因拷贝数改变的全基因组扫描和高通量序列分析. 然后我们对发现的这些变化进行深入研究，以确定它们是如何导致癌症发展的, whether it is promoting tumor growth, 增强癌细胞侵入正常组织的能力, 或者阻止我们细胞中编程的各种故障安全机制.

除了识别基因突变和脑癌的其他变化, 我们正在利用这些信息开发更好的脑癌治疗方法. 这部分是通过筛选大型化学文库来识别杀死或阻止含有突变细胞生长的小分子来完成的. 这些小分子中的许多可能具有使它们能够被开发成有用药物的特性. 这些潜在的药物正在实验系统中作为脑癌的潜在疗法进行测试.

Current Projects

我们的项目在脑癌研究的两个主要领域. Our first goal, since the inception of the laboratory, 确定导致脑癌的基因. In particular, 我们已经确定了构成胶质母细胞瘤和髓母细胞瘤基础的部分基因. Starting about four years ago, 我们为我们的研究寻找实际应用，并开始了一项雄心勃勃的计划，以确定新的和更好的抗癌药物. 我们的目标是针对导致脑癌和其他癌症的分子变化. 这项工作包括筛选小分子以寻找新的线索.

Cancer Genomics

Cancers, including brain cancers, 是由于DNA的有害变化而产生的——DNA是为我们的细胞提供生命指令的遗传物质. 最常见和最容易识别的DNA改变是改变20个DNA序列中的一个的蛋白质编码序列的突变,000 plus genes in our DNA. These mutations, 以及其他遗传和表观遗传的变化, 然后依次改变癌细胞中表达的RNA和蛋白质的数量和序列.

Gene Expression

这张图片显示了一个来自“SAGE精灵解剖观察器”的例子，该基因仅在神经胶质肿瘤中高表达.

我们的许多项目使用最新技术来测量恶性细胞中的基因表达和我们设计的实验系统来研究癌症相关基因. 研究癌细胞中表达的转录本是我们应用于研究癌细胞的第一个功能基因组学工具. 作为这项工作的一部分，我们的实验室组织了 Cancer Genome Anatomy Project’s SAGE database known as SAGE Genie. SAGE Genie是最大和最常用的一种 Cancer Gene Expression Databases.

我们的一些项目正在试图确定为什么某些基因在脑癌中过度表达, compared to normal brain, 评估这些基因是否是好的治疗靶点.

High-throughput Mutation Screens

我们实验室特别感兴趣的是致癌基因突变的鉴定.

我们已经发现了激酶基因(FGFR1和PDGFRA)的新突变，这些突变可能是导致胶质母细胞瘤形成的遗传变化. This work is published in PNAS.

利用数字核型(一种沿整个基因组绘制高分辨率扩增和缺失图谱的技术)，我们发现OTX2基因在一些髓母细胞瘤中被扩增. 使用SAGE，我们还发现它在约60%的髓母细胞瘤中过表达. 我们目前正在研究这种成神经管细胞瘤癌基因的功能和治疗意义. 我们目前正在扩大规模，对脑肿瘤突变进行更大的筛查.

Starting in 2006, 我们现在有NIH的资助来支持一个高通量筛选胶质母细胞瘤基因组的基因组学项目.

这个胶质母细胞瘤基因组计划是与 Venter Institute.

Drug Screens and Evaluations

抗凋亡、侵袭、生长基因的转录

A major goal of our laboratory is to 确定抑制突变的小分子，我们在癌症基因组学项目中确定. 从已知的药物化合物开始, 我们正在研究哪些化合物和递送方式可能是最好的抑制胶质母细胞瘤和髓母细胞瘤. 通常没有有效的药物来抑制我们在脑癌中发现的改变的途径和突变.

由于对新型有效药物的迫切需求， 我们已经开始了我们自己的小分子筛选项目. We have assembled over 30,000种不同的纯小分子化合物, 并将其用于高通量基于细胞的筛选. 使用具有致癌突变的细胞和可适应高通量筛选的报告系统, 我们已经发现了几种抑制EGFR和AKT通路中的基因的线索. 除了我们正在合作的小分子屏幕 Research Triangle Institute and Mycosynthetix 筛选多样化的天然化合物库.

Our Funding

我们实验室在寻找新的药物靶点和开发新的脑癌分子疗法方面的努力得到了以下慷慨捐助者的支持, centers and funding agencies:

• The National Cancer Institute
• 国家神经疾病和中风研究所
• 约翰霍普金斯大学的路德维希中心(由弗吉尼亚建立) & D.K. 路德维希癌症研究基金(路德维希癌症研究所的附属机构)
• The Children's Cancer Foundation
• 约翰霍普金斯大学神经外科

格雷戈里·里金斯博士是第一位 Irving J. Sherman, M.D. 神经外科研究教授. Dr. 谢尔曼是一名退休的神经外科医生. Walter Dandy at Johns Hopkins. Dr. 谢尔曼于1940年毕业于医学院，1936年毕业于艺术与科学学院. 佛罗伦斯·谢尔曼(Florence Sherman)于2002年为纪念她的丈夫而设立了该教授职位.

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Gregory J. Riggins, M.D., Ph.D.
Irving J. Sherman M.D. 神经外科研究教授
神经外科肿瘤学副教授 & Genetic Medicine
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