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Nature新文章:癌症形成的推手

2013.2.26

  细胞分裂和生长失控是癌症的重要特征。为了找到新的治疗靶点对付这一疾病,科学家们一直在致力阐明失控性细胞分裂等过程中控制基因表达,支持肿瘤形成的机制。

  在发表于《自然》(Nature)杂志上的一篇新论文中,来自巴塞罗那生物医学研究所IRB的Raúl Méndez教授领导实验室,揭示了一个在CPEB1蛋白控制下,影响了与细胞增殖和肿瘤进展相关的200多种基因的重要机制。研究人员认为,这一在霍奇金淋巴瘤细胞中发现的机制,是促进癌细胞扩散的一个通用调控系统。

  研究人员发现,CPEB1缩短了RNAs的某一高度特异性区域。这一区域控制着决定一个RNA分子是否生成蛋白质的大部分信号。“CPEB1使得数以百计刺激细胞去分化和增殖的RNAs松开闸门,生成蛋白质;除了消除细胞核中的RNAs闸,这一蛋白还伴随RNA到达细胞质,在那里加速了蛋白生成,”Méndez说。

  Méndez是CPBE蛋白家族研究的专家。CPBE蛋白家族是在早期胚胎发育过程中发挥积极及至关重要作用的一类RNA结合蛋白。CPEB 家族包含四种蛋白,正常情况下它们的功能相互补充,在疾病状态时则发挥特异活性。“在发育过程中CPEB蛋白必不可少,在成体中对于干细胞介导的组织再生同样极其重要。然而如果CPEBs支配的程序持续开启,细胞会在不应该之时发生分裂,导致肿瘤形成,”Méndez说。

  “这一研究发现从治疗角度来看具有积极的意义,它意味着如果你从健康细胞中除去CPEB1,它的功能会被其他的CPEB蛋白取代。相比之下,在肿瘤中只有CPEB1有能力缩短这些区域,由此影响肿瘤细胞,”论文的第一作者,Méndez课题组博士后工作人员Felice Alessio Bava说。

  这一研究提供了进一步的证据,证实CPEB蛋白有潜力成为治疗靶点。在2011年发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上的一项研究中,Méndez确定CPEB4“开启”了数以百计与肿瘤生长相关的基因。新研究揭示了CPEB4在肿瘤中过表达的原因,是因为CPEB1也松开了在健康组织中将CPEB4维持在低水平的闸。“从治疗的角度看,这些蛋白彼此控制也是有利的。因为采用一种药物放大部分抑制作用,就可以导致肿瘤细胞重编程。寻找一种能够放大这一作用的可行化合物应该更加的容易,”Méndez说。

  该实验室已经开发了一种系统来筛查治疗分子,寻找能够在肿瘤中抑制CPEB作用,同时对健康细胞具有极少副作用的药物。“当前还没有药物能够在这一水平上影响基因的表达调控。我们的研究发现打开了一个开创性的治疗之窗。我们对CPEB蛋白作为靶点的潜力持乐观态度,”Méndez说。

  此外,在设计其他治疗的策略时也应考虑CPEB蛋白的作用。

  新研究针对通过不同方式加工,但均依赖于CPBE1蛋白的RNA分子进行了细致的基因组分析。其提供的一份清单中,包含的200-300个基因控制调控信号的区域均被除去。这一区域确切地说是microRNAs的结合区域。“许多的抗肿瘤治疗试图干扰microRNA结合,而我们现在发现,CPEB 预先除掉了这些区域。科学家们认为,正在开发抗microRNA化合物的制药公司将可以以此预测它们的靶点是否合适。

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