重磅!科學家找到“關閉”癌細胞生長的關鍵基因-肽度TIMEDOO

AI創(chuàng)意圖

近日,國際頂級學術期刊《自然·通訊》(Nature Communications)發(fā)表了一項重要研究,揭示了癌細胞如何通過RNA剪接異常逃避生長抑制機制,并提出了一種全新的反義寡核苷酸(ASO)療法。該研究由美國杰克遜實驗室(JAX)和康涅狄格大學健康中心的科研團隊合作完成,研究發(fā)現ASO藥物ASO-1570能夠“哄騙”癌細胞關閉自身的生長信號,從而抑制腫瘤發(fā)展。

重磅!科學家找到“關閉”癌細胞生長的關鍵基因-肽度TIMEDOO

RNA可變剪接:基因表達調控的關鍵環(huán)

RNA可變剪接(alternative splicing)是基因表達調控的核心機制,決定了從DNA轉錄而來的RNA如何被剪接,并最終轉化為不同的蛋白質。如同剪輯師可以使用同一段素材剪輯出不同風格和內容的視頻,細胞能夠根據不同需求,通過不同的剪接方式從單個基因生成多種蛋白質,以適應生理需求。然而,在癌癥等疾病中,這一過程往往出現異常,導致蛋白質表達紊亂,使細胞生長失控。

研究人員發(fā)現,癌癥細胞能夠操控RNA剪接機制,以逃避生長抑制信號,促進自身的無限增殖。因此,靶向異常剪接過程成為近年來癌癥治療研究的一個重要方向。

毒性外顯子:癌細胞的“自毀按鈕”

該研究重點關注了一類被稱為“毒性外顯子”(toxic exons)的RNA元件。盡管名稱中帶有“毒性”二字,但它們在健康細胞中實際上起著重要的調控作用,相當于基因表達中的“停止信號”。當毒性外顯子被包含進mRNA序列時,它們會促使RNA降解,從而阻止特定蛋白的合成。然而,在癌癥細胞中,這種機制往往被抑制,使得某些促癌蛋白持續(xù)表達。

研究團隊發(fā)現,癌細胞通過抑制關鍵基因TRA2β中的毒性外顯子,從而讓該基因編碼的蛋白得以不受限制地大量生產。這種異常剪接在乳腺癌、腦瘤、卵巢癌、皮膚癌、白血病和結直腸癌等多種高度侵襲性腫瘤中尤為顯著,并與患者的不良預后高度相關。

ASO-1570:“哄騙”癌細胞自我抑制生長信號

基于這一發(fā)現,研究團隊開發(fā)了一種全新的ASO藥物——ASO-1570。ASO-1570能夠阻止TRA2β基因RNA與剪接抑制蛋白的相互作用,使毒性外顯子更容易被包含在成熟mRNA序列中。這一改變促使RNA被降解,從而減少TRA2β蛋白的表達,進而抑制癌細胞的生長。

“我們發(fā)現,ASOs可以迅速增加毒外顯子的包含(inclusion),‘哄騙’癌細胞關閉其自身的生長信號?!毖芯孔髡弑硎?。這一機制為靶向RNA剪接調控提供了一種高度精準且有效的治療策略。

比CRISPR更有效?RNA靶向療法的潛力

更令人驚訝的是,研究人員利用CRISPR基因編輯技術完全去除TRA2β蛋白后,腫瘤仍然繼續(xù)生長。這一結果表明,ASO-1570的作用機制不僅僅是單純抑制TRA2β蛋白,而可能涉及更為復雜的分子調控網絡。相比直接敲除蛋白,靶向RNA剪接可能是一種更為有效且靈活的策略。

RNA靶向療法近年來在生物醫(yī)藥領域受到了極大關注。相比傳統的小分子藥物或抗體療法,ASO類藥物具有以下顯著優(yōu)勢:

  1. 精準調控基因表達:ASO可以特異性調控RNA剪接,而非直接靶向蛋白,從而影響下游信號通路。
  2. 更少的脫靶效應:相比CRISPR等基因編輯技術,ASO不直接改變DNA序列,因此減少了潛在的基因突變風險。
  3. 可逆性:ASO的作用是暫時性的,一旦停藥,其調控作用可恢復,為個性化精準治療提供了更大可能。

挑戰(zhàn)與未來發(fā)展方向

盡管ASO-1570展現出強大的治療潛力,但ASO類藥物在臨床應用中仍然面臨諸多挑戰(zhàn):

  • 遞送效率:如何將ASO有效遞送至腫瘤部位,并穿透腫瘤細胞膜,是目前ASO藥物研發(fā)的重要難題。
  • 體內穩(wěn)定性:RNA分子在體內易被降解,如何提高ASO的穩(wěn)定性并延長作用時間,是未來研究的重點。
  • 脫靶效應:盡管ASO的特異性較高,但仍有可能影響非靶標基因,導致潛在副作用。

為了克服這些挑戰(zhàn),研究團隊計劃進一步優(yōu)化ASO-1570的分子設計,并結合納米載體或其他遞送技術,以提高其體內藥效。同時,該團隊也在探索ASO與其他靶向療法或免疫療法的聯合應用,以增強抗癌效果。

展望:RNA療法的新時代

近年來,ASO藥物已在癌癥、神經系統疾病和遺傳病等多個領域展現出巨大的應用潛力。例如,FDA已批準多款ASO藥物用于脊髓性肌萎縮癥(SMA)、杜氏肌營養(yǎng)不良癥(DMD)等遺傳病的治療。此次ASO-1570在癌癥治療中的突破,進一步拓寬了ASO療法的適應癥范圍。

研究團隊計劃于2026年啟動ASO-1570的Ⅰ期臨床試驗,以驗證其在人體內的安全性和有效性。如果試驗成功,這一療法有望成為未來癌癥精準治療的新路徑。

隨著RNA靶向技術的不斷進步,我們有理由相信,ASO療法將在未來的腫瘤治療中發(fā)揮越來越重要的作用,為攻克難治性癌癥提供新的希望。

參考文獻:https://www.nature.com/articles/s41467-025-56913-8

編輯:周敏

排版:李麗