OncRNAs病理学的见解和诊断提供了机遇

科学家早已知道,癌症可以劫持一个细胞的现有监管电路和健康细胞转变成致命的恶性肿瘤。但从旧金山加州大学一项新发现表明,不仅仅是一个反抗者,抓住控制癌症细胞的管理操作,这也是一个聪明的工程师,能够诱发疾病构建全新的网络细胞中的现成的原材料。

在11月5日发表的一项研究自然医学,加州大学旧金山分校的研究人员表明,癌症可以编辑普通的RNA序列生产研究人员称为“oncRNAs”——一个未知类的监管分子,可以把一个相对温和的恶性肿瘤变成一个更积极,更致命疾病。

OncRNAs也可以为临床医生提供诊断癌症的一个重要工具。因为他们从乳腺癌患者的血液中发现,研究人员相信oncRNAs可能一天允许临床医生进行非侵入性的“液体活检”,只不过需要一个血液样本诊断和描述病人的独特的恶性肿瘤。

从强盗到工程师

尽管科学家们早就知道,癌症细胞促进其继续生存征召改造细胞的正常监管机械、加州大学旧金山分校的研究人员哈尼族Goodarzi,博士,博士后,和加州大学旧金山分校的一员海伦Diller家庭综合癌症中心,丽莎鱼,博士和霍华德休斯医学研究所医学研究员Steven张怀疑恶性肿瘤也可以更进一步,工程完全新的监管途径,管辖范围之外的正常细胞。

根据Goodarzi,高级新论文的作者和学系的助理教授生物化学和生物物理学,这将是可能的如果两个条件得到满足。首先,癌症细胞需要一个池的生物分子不存在于正常细胞;这些分子只会存在癌症的一种自然属性,恶性肿瘤的发病后显现。第二,这些分子会有监管的潜力——癌症会能够使用它们来执行任务不是在健康细胞。

候选人出现

在研究小分子RNA (srna)——一种RNA调节基因活性,而不是编码功能蛋白,研究人员确定候选人,似乎满足这些标准:潜在的调控分子在很大程度上没有健康组织的癌细胞。

“最初我们看着小rna在癌细胞,“Goodarzi说。“我仔细研究了这些数据,我现在将然后通知小rna,科学家在这个领域从来没有观察到或特征。我们不知道他们是什么。”

这些分子Goodarzi称为“孤儿非编码rna,”或oncRNAs。确保oncRNAs真正独特的癌症和不是一个实验构件,研究人员进行了系统的搜索在三种类型的乳腺癌。他们发现了201 oncRNAs出现在癌症但是不在正常的乳腺细胞。虽然这证实oncRNAs满意Goodarzi的标准之一,它没有解释他们的生物学作用。

孤儿驱动转移

推断,研究人员寻找oncRNAs丰富的高转移性乳腺癌。特别是突出——一个oncRNA 45遗传“字母”长,研究者T3p命名。

高水平的T3p强烈与晚期乳腺癌和患者生存率低。但是为什么呢?T3p没有促进肿瘤的生长。实际上,当研究人员灭活T3p,癌症细胞继续生长和分裂。什么使癌症致命的,但是,不是通常其增长率——它是如何有效地传播。

“转移是癌症恶化的尾端,这是一个独特的组件的疾病,“Goodarzi解释道。“它可以独立于发生在肿瘤发生,这在很大程度上是由肿瘤的生长。转移定义为其他功能,如侵袭性和殖民,而不属于肿瘤生长所需要的。”

T3p,事实证明,是一种转移油门——它使癌症更积极和加速传播的速度。没有T3p,癌症侵犯邻近组织的能力被认为是显著减少在新的研究。相比之下,当科学家们与灭活T3p癌细胞注入老鼠,他们发现少了转移性肿瘤相比,老鼠接受T3p是活跃的癌细胞。

T3p的起源和功能

令人惊讶的是,T3p被发现有相同的TERC基因序列的末端,它编码的RNA成分细胞telomere-manufacturing机械。端粒重复DNA序列发现染色体的两端——函数就像鞋带上肩带,保护细胞分裂时染色体恶化。端粒功能障碍已被卷入各种老年性疾病和癌症。

序列相似性T3p TERC是巧合。研究人员表明,TERC T3p的原料生产。因为基因活动是在癌症特异表达,癌症产生比它应该,TERC RNA。这允许特殊蛋白质,RNA相互作用这,TERC过剩和生产T3p剪掉尾巴。

一旦摆脱其前体,TERC, T3p描述本身到细胞的监管机制,在这一过程中,建立一个全新的监管网络。在乳腺癌中,例如T3p被证明与RISC -细胞机器新兵小rna被称为小分子核糖核酸(microrna)抑制基因活性。T3p阻止RISC招募的microrna限制metastasis-promoting基因的活性,从而确保这些基因异常活跃,推动癌症的持续发展。

流动的孤儿

尽管oncRNAs捏造的癌症细胞,它们不是俘虏。事实上,他们是流浪者。研究者发现oncRNAs可以逃离癌细胞在液-小亚细胞转运蛋白,含有分子货物和芽细胞,并常常可以发现循环的血液。研究人员能够找到T3p和其他oncRNAs血清来自乳腺癌患者。

因为液细胞间分子货运运输,有可能oncRNAs可以交付给细胞,他们不生产,推动这些细胞转移。然而,oncRNAs液也可以作为一种强有力的新的诊断标志物,可以发现在液体活检。

“癌症是基于传统的模拟标记的活动水平基因特异表达的疾病,“Goodarzi说。“OncRNAs改善在这通过提供一个数字条形码对癌细胞的身份。用数字标记,我们可以诊断疾病仅仅基于标记的存在与否在组织样本或血液。如果是现在我们可以学到一些关于潜在的肿瘤被释放。一天,液含孤儿rna漂浮在血液可能允许医生发现早期癌症,躲避其他诊断方法。”

由于Goodarzi和他的小组发现了200 oncRNAs除了T3p之外,他们和其他研究人员将有大量的机会,进一步阐明的生物作用的其他oncRNAs功能尚未为特征。

这篇文章被转载材料提供的加州大学旧金山。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

鱼,L。张,S。Yu, j . X。伯特森,B。周,a . Y。Goga,。& Goodarzi h (2018)。癌症细胞利用一个孤儿RNA转移性进展。自然医学,24(11),1743 - 1751。doi: 10.1038 / s41591 - 018 - 0230 - 4