长期以来,研究人员已经知道,某些基因变得过于活跃时可能会致癌,但迄今为止,随着癌症的发展,细胞核内部发生的确切变化一直是个谜。Karolinska研究所的研究人员现在发现了一种新的机制,该机制使某些癌症基因过度活跃。该结果发表在《自然遗传学》上,为全新的抗癌策略创造了条件。
称为MYC的基因对于正常细胞的生长至关重要,但是如果该基因发生突变和/或过度活化,则可能导致异常的细胞生长和癌症。从那以后就知道了所谓的超级增强子,即在遗传物质中癌基因附近出现的大区域,可能以某种方式使MYC基因过度活跃。
细胞的结构。插图:iStock。当前的研究增加了对该过程如何工作的理解,并显示了细胞核与细胞核外部环境(所谓的细胞质)之间进行交流的重要性。使用新的实验室技术和计算机模型,研究人员表明,信号分子WNT用能将MYC基因吸引到细胞核孔中的蛋白质为超级放大器充电。孔位于细胞核的膜中,并控制信息在细胞核与细胞质之间的流动。
WNT +超级放大器= MYC在核心孔处
当MYC基因锚定在核孔上并复制到所谓的信使RNA(mRNA)中时,mRNA从细胞核输出到细胞质的机会就会增加。mRNA作为控制细胞生长能力的MYC蛋白形成的模板。由于mRNA在细胞质中的降解效率不如在细胞核中有效,因此导致MYC蛋白水平异常升高,从而导致癌症生长不受控制。通过使用敲除WNT信号的药物,研究小组能够防止超级放大器将MYC基因锁定并锚定在细胞核的孔中。这导致细胞质中MYC蛋白的正常水平而不影响mRNA的形成。
新视角
AnitaGöndör的研究小组。照片:Stefan Zimmerman。
研究结果为如何过度激活癌症基因提供了全新的视角。Karolinska Institutet 肿瘤病理学系的研究员AnitaGöndör说,由于该原理是针对癌细胞的,因此机会为不损害正常细胞的新靶向药物打开了大门,该研究由Rolf Ohlsson在同一机构领导。下一步将是确定能够淘汰该过程不同部分的新药。希望开发出新一代的更温和的癌症治疗方法,例如放射线和毒素疗法,这种疗法可以杀死许多正常生长的细胞并具有不良副作用。
研究的优势在于,它已经发现了以前未知的过程,从而增加了组合不同药物的可能性,从而为癌症患者更有效的治疗铺平了道路,Rolf Ohlsson说。该研究由瑞典研究委员会,儿童癌症基金会, MarieSkłodowska-Curie行动,ÅkeWiberg基金会,癌症协会,Lundberg 基金会,Karolinska研究所,Novo Nordisk基金会,中国奖学金委员会以及Knut和Alice Wallenberg基金会的拨款资助。