让癌症之王败下阵来!《自然》子刊:破坏癌细胞的"超级机器"有奇效
▎药明康德内容团队编辑
胰腺癌是最具侵袭性、也最致命的肿瘤类型之一,5年生存率只有约11%, 胰腺癌也因为 致死率高被称作“癌中之王” 。根据 Cancer Research 的一项针对美国癌症患者的研究,胰腺癌已经成为美国第二大癌症相关死因,其中90%以上的胰腺癌病例为胰腺导管腺癌(PDAC)。
但为什么胰腺癌会比其他肿瘤类型更加危险呢?约翰·霍普金斯大学的一项综合性分析研究曾发现, 与正常的胰腺细胞相比,胰腺癌细胞中有200多种蛋白的表达量提升了2倍 ,其中许多出现了磷酸化升高。
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不过想要提升蛋白水平,也并非胰腺癌随手就能变出来的,它需要通过控制更多机制来调节蛋白表达系统。在《自然-通讯》的一项新研究中,科学家发现胰腺癌细胞会非常巧妙地使用名为增强子(Enhancer)的分子调控机制,获取更多自己所需的蛋白。
增强子是DNA上一段非编码序列,尽管它本身不生产蛋白,但正如其名,它起到了增强其他编码基因表达水平的作用。 当调控元件与增强子结合后,增强子的开关就会被打开,然后激活特定基因表达 。
在增强子中,那些活性最强的往往又被称作 “超级增强子” ,超级增强子可以同时高强度激活多个基因的表达,并且在短时间内就改变细胞的状态,这种变化对细胞增长与增殖非常关键。而特别喜爱无节制增殖的癌细胞正是看重了超级增强子的这一特性,拿过来反复使用。根据已有的数据,超级增强子已经成为驱动肿瘤发生的关键因素之一。
而新研究重新分析了16种不同的人类胰腺癌细胞系,结果明显观察到众多超级增强子活性上升,其中一个与 HNRNPF 基因相关的超级增强子引起了作者的注意,与正常胰腺导管细胞相比, HNRNPF 的表达量在早期和晚期的PDAC细胞中均出现了上调,并且随着肿瘤进展程度, HNRNPF 的表达会逐渐表达得越来越高。
而这种表达变化的背后,超级增强子的信号也同步变得更强。如果破坏了胰腺癌细胞中的超级增强子,可以直接使 HNRNPF 的转录水平下降80%,蛋白水平也会降低35%。受此影响,癌细胞的增殖速度明显减缓, 仅仅破坏与 HNRNPF 相关的单个超级增强子,就足够让肿瘤生长减少80%以上 。研究者确认,破坏超级增强子与直接抑制 HNRNPF 可以获得类似的效果。
在 HNRNPF 的下游,还有两个可以促进肿瘤生长的基因会受到影响,形成了一个庞大的超级增强子影响网络。研究者指出,这个网络的最终控制者是我们熟知的经典癌基因 Myc ,尽管药物比较难针对 Myc 发挥作用,但如果能从超级增强子下手,可以更简单地阻止肿瘤发展。
参考资料: [1] A super-enhancer regulated RNA-binding protein cascade drives pancreatic cancer, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40798-6 [2] 'Super-enhancer' molecules super-charge pancreatic tumor growth. Retrieved September 18, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-09-super-enhancer-molecules-super-charge-pancreatic-tumor.html 本文来自药明康德内容微信团队, 欢迎转发到朋友圈,谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求,请在“学术经纬”公众号主页回复“转载”获取转载须知。其他合作需求,请联系[email protected]。
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