他们发现了癌细胞的“能量中心”,并找到了将其摧毁的方法
作者: aeks | 发布时间: 2025-10-23 15:59 | 更新时间: 2025-10-23 15:59
他们发表在《自然·通讯》上的研究揭示,通常以传递遗传信息著称的RNA,可被劫持在细胞核内构建液状的“液滴枢纽”。这些液滴充当激活生长相关基因的“指挥中心”。研究团队不仅观察到这一现象,还研发出一种分子开关,能按需溶解这些枢纽,从核心有效切断癌症的生长机制。
RNA成为癌症的“建造者”
研究人员重点关注一种名为易位性肾细胞癌(tRCC)的罕见肾癌,它主要影响儿童和青年,目前缺乏有效治疗方法。这种癌症由TFE3致癌融合基因引起——当染色体断裂并错误融合时,会产生异常的杂交基因。
此前,科学家尚未完全理解这些融合蛋白为何使tRCC具有高度侵袭性。德克萨斯农工大学团队发现,这些融合基因会利用RNA作为结构框架。RNA分子不再仅仅传递信息,而是组装成液滴状的凝聚体,将关键分子聚集在一起。这些液滴随后充当转录枢纽,激活促进肿瘤生长的基因。
“RNA本身并非只是被动的信使,而是帮助构建这些凝聚体的积极参与者。”德克萨斯农工大学生物科学与技术健康研究所教授、资深作者黄云(Yun Huang)博士表示。
该团队还发现了一种名为PSPC1的RNA结合蛋白,它能稳定这些液滴,使其在驱动肿瘤形成方面更有效。
绘制癌症的“隐藏机制”
为揭示这一过程的运作方式,研究人员使用了一系列尖端分子生物学工具:
- CRISPR基因编辑技术:在患者来源的癌细胞中“标记”融合蛋白,追踪这些蛋白的精确去向。
- SLAM-seq:一种新一代测序方法,可测量新合成的RNA,显示液滴形成时哪些基因被开启或关闭。
- CUT&Tag和RIP-seq技术:绘制融合蛋白与DNA和RNA的结合位置,揭示其精确靶标。
- 蛋白质组学技术:列出被拉入液滴的蛋白质——确定PSPC1是关键伙伴。
通过叠加这些技术,研究人员构建了迄今为止最清晰的图景,展示TFE3致癌融合基因如何劫持RNA构建癌症的生长枢纽。
溶解驱动肿瘤的枢纽
仅仅发现还不够。研究团队想知道:如果这些液滴是癌症的“引擎”,我们能关闭它们吗?
为验证这一点,他们设计了一种基于纳米抗体的化学遗传学工具——本质上是一种定制的分子开关。其工作原理如下:
1. 将纳米抗体(一种微型抗体片段)与溶解蛋白融合。
2. 纳米抗体锁定驱动癌症的融合蛋白。
3. 当被化学物质触发激活时,溶解蛋白会融化液滴,使枢纽解体。
结果是:在实验室培养的癌细胞和小鼠模型中,肿瘤生长均陷入停滞。
“这很令人振奋,因为目前tRCC的有效治疗选择非常少。”德克萨斯农工大学转化癌症研究中心主任、教授周宇斌(Yubin Zhou)医学博士表示,“靶向凝聚体形成给了我们一个全新的抗癌角度,这是传统药物未曾触及的。它为更精准且可能毒性更低的疗法打开了大门。”
超越肾癌:一种新的治疗模型
对研究团队而言,这项研究最有力之处不仅在于观察到RNA构建这些枢纽,更在于看到它们可以被拆解。
“通过绘制这些融合蛋白与RNA及其他细胞伙伴的相互作用,我们不仅解释了这种癌症为何具有高度侵袭性,还揭示了可用于治疗的弱点。”德克萨斯农工大学生物科学与技术研究所研究助理教授郭磊(Lei Guo)博士说。
由于许多儿童癌症也由融合蛋白驱动,其意义远不止于tRCC。一种能溶解这些凝聚体的工具可能成为从源头切断癌症“引擎室”的通用策略。
为何意义重大
tRCC占儿童和青少年肾癌病例的近30%,但治疗选择依然匮乏,预后往往不佳。这项突破既解释了癌症如何组织其分子机制,也提供了一种潜在的拆解方法。
“这项研究凸显了基础科学的力量,为面临毁灭性疾病的年轻患者带来了新希望。”黄云补充道。
就像切断共享办公枢纽的电力会停止所有活动一样,溶解癌症的“液滴枢纽”可能会阻止其生长能力。通过揭示RNA如何构建这些结构,以及找到拆解它们的方法,德克萨斯农工大学健康科学中心的研究人员为治疗这种最具挑战性的儿童癌症开辟了一条充满希望的新途径。
标签: RNA TFE3致癌融合基因 分子开关 易位性肾细胞癌 液滴枢纽