用RNAi沉默癌癥“存活基因”
日期:2014-09-26 08:49:21
目前,美國約克大學(xué)的科學(xué)家正在研究一種有前途的新方法,可以對(duì)付結(jié)直腸癌——癌癥相關(guān)死亡的第二大最常見原因。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的《Molecular Therapy》雜志。
這種新方法通過沉默癌癥的“存活基因(survival gene)”而起作用,有可能通過選擇性地殺死結(jié)直腸癌細(xì)胞來對(duì)抗癌癥,而不會(huì)對(duì)正常的非癌細(xì)胞有不利影響。
本研究是由約克慢性疾病中心(C2D2)資助支持,由約克大學(xué)生物系的Jo Milner教授帶領(lǐng)完成,涉及到利用RNA干擾技術(shù),制備適當(dāng)?shù)捏w外模型,用于未來開發(fā)結(jié)直腸癌的抗癌療法。
這種新方法基于Milner及其同事十多年前一項(xiàng)突破性的研究。這項(xiàng)早期研究,由約克郡癌癥研究理事會(huì)(YCR)資助支持,使用新開發(fā)的RNA干擾技術(shù),成功地殺死了培養(yǎng)基中的人宮頸癌細(xì)胞,而沒有對(duì)正常細(xì)胞造成損傷。
Milner教授解釋說:“當(dāng)哺乳動(dòng)物細(xì)胞選擇死亡時(shí),其具有很高的精確度,不會(huì)損傷鄰近細(xì)胞。這個(gè)‘程序性細(xì)胞死亡’過程可使衰老細(xì)胞能夠持續(xù)更換,形成組織和神經(jīng)通路。”
“然而,當(dāng)這個(gè)正常的程序性細(xì)胞死亡過程出現(xiàn)故障時(shí),受影響細(xì)胞的持續(xù)異常生長可導(dǎo)致癌癥。隨著病毒感染會(huì)引發(fā)一些癌癥,例如人類乳頭狀瘤病毒,其可以引起宮頸癌。這里,病毒表達(dá)特定的病毒基因,可破壞正常的細(xì)胞控制機(jī)制,從而導(dǎo)致異常的細(xì)胞增殖和存活。”
“利用RNA干擾(RNAi),我們首先確定了引起宮頸癌細(xì)胞持續(xù)存活的病毒基因。然后,我們表明了RNAi療法選擇性殺死人宮頸癌細(xì)胞(體外培養(yǎng))的可行性。”
接下來,Milner教授和她的研究小組研究了來自其他類型癌癥的細(xì)胞,包括結(jié)直腸癌和乳腺癌。當(dāng)細(xì)胞的內(nèi)部控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)發(fā)生這種癌癥,因?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)調(diào)控基因受到損傷。
Milner教授說:“我們發(fā)現(xiàn),其他基因(屬于一組脅迫響應(yīng)基因),在癌性轉(zhuǎn)變過程中獲得了一種新的促存活功能。重要的是,這種獲得的腫瘤特異性存活功能,可在正常生理?xiàng)l件下運(yùn)轉(zhuǎn)。通過RNA干擾沉默這些癌癥特異性存活基因,可使癌細(xì)胞死亡,但非癌細(xì)胞的存活是正常的。這與通過放療和/或基因毒性藥物治療癌癥形成鮮明對(duì)比,這些藥物可引起基因毒性應(yīng)激,既損傷體內(nèi)的癌細(xì)胞,也會(huì)損傷正常細(xì)胞和組織,從而給患者造成不必要的副作用。”
為了將結(jié)直腸癌療法推向臨床,該研究小組必須要迎接改造siRNA(小干擾RNA)試劑的挑戰(zhàn)。SiRNA是合成的RNA分子,目的是通過誘導(dǎo)RNA沉默和選擇性地抑制該基因的表達(dá),來沉默一個(gè)選定的基因。然而,siRNA很不穩(wěn)定,與人體組織接觸時(shí)可迅速降解。
該研究小組目前已經(jīng)成功地解決了這一挑戰(zhàn),將不穩(wěn)定的siRNA分子轉(zhuǎn)化成一種穩(wěn)定的形式,而不會(huì)失去其能力,而且沉默靶基因的功效非常高。已有研究證明,一種新的siRNA/DNA可耐降解,當(dāng)在人類癌細(xì)胞培養(yǎng)物上進(jìn)行測(cè)試時(shí),仍然能高效和選擇性地進(jìn)行靶基因沉默。
下一步,研究人員將利用活體取材的人體組織,檢測(cè)這種新治療方法殺死癌癥特異性細(xì)胞的效果,研究將使用C2D2資助研究中驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀?span lang="EN-US">
C2D2主任Paul Kaye教授說:“現(xiàn)在,Milner教授的研究小組表明,體外培養(yǎng)的結(jié)直腸癌材料(來自于人類患者),在幾天時(shí)間內(nèi)保持癌癥相關(guān)的生物化學(xué)特性,在體外利用新的siRNA/DNA,有充足的時(shí)間來產(chǎn)生殺傷作用。非常了不起的是,C2D2資助了這一突破性的研究,驗(yàn)證了一種體外模型,可以用來將這種新型療法推向臨床,而不需要?jiǎng)游镅芯俊?rdquo;