“孤儿”rna使癌症更加致命,但可能更容易诊断

'孤儿'RNA使癌症死亡,但潜在更容易诊断
乳腺癌细胞。来源:国家卫生研究院

科学家们长期以来,癌症可以劫持细胞现有的监管电路并将健康细胞转化为致命的恶性肿瘤。但来自旧金山的新发现表明,癌症不仅仅是一名霸权者,可以抓住对细胞的行政行动的控制 - 它也是一个聪明的工程师,能够在细胞中易于使用的原材料构建完全新的疾病促进网络。

在11月5日公布的一项研究中自然医学UCSF的研究人员表明,癌症可以对研磨的RNA序列进行编辑,以生产研究人员称之为“Oncrnas” - 以前未知的监管分子,这可以将相对温和的恶性肿瘤变为更具侵略性的侵略性致命的疾病。

Oncrnas还可以提供临床医生,具有诊断癌症的重要工具。因为它们被发现在血液中,研究人员认为,有一天允许临床医生能够进行无侵入性的“液体活组织检查”,这些是血液样本的诊断和表征患者独特的恶性肿瘤。

从劫持者到工程师

尽管科学家们早就知道癌症加州大学旧金山分校的研究人员哈尼·古达兹博士,博士后研究员,海伦·迪勒家族综合癌症中心成员,丽莎·菲什博士,HHMI医学研究员Steven Zhang想知道恶性肿瘤是否也能更进一步,设计出完全不在正常细胞范围内的全新调控途径。

根据新论文的高级作者和生物化学和生物物理学部的助理教授的说法,如果达到两个标准,这是可能的。首先,癌细胞需要一个不存在的生物分子池;这些分子仅存在于癌症的出新特性,在恶性肿瘤发作后实现。其次,这些分子必须具有调节潜在癌症必须能够使用它们来执行未在健康细胞中进行的任务。

候选人出现

在研究小型RNA(SRNA)-A调节的RNA等时而不是编码功能蛋白质 - 研究人员确定了似乎满足这些标准的候选者:在很大程度上在健康组织中缺席的癌细胞中所见的潜在调节分子。

古达兹说:“最初我们研究的是癌细胞中已知的小rna。”“当我仔细研究这些数据时,我偶尔会注意到该领域的科学家从未观察到或描述过的小rna。我们不知道它们是什么。”

古达兹称这些分子为“孤儿非编码rna”,或在crnas上。为了确保oncrna确实是癌症特有的,而不是实验伪基因,研究人员在三种类型的乳腺癌中对它们进行了系统的搜索。他们发现了201种存在于癌症中但在正常乳腺细胞中不存在的rna。虽然这证实了oncRNAs符合Goodarzi的标准之一,但它没有解释它们的生物学作用。

孤儿驱动转移

为了推断出来,研究人员寻找在高度转移性乳腺癌中丰富的oncrnas。一个特别的一个遗传的“字母”,一个名为T3P的研究人员,一个尤其是45个遗传的“字母”。

高水平的T3P与晚期乳腺癌和降低患者存活率强烈相关。但为什么?T3P没有促进肿瘤生长。事实上,当研究人员灭活T3P时,癌细胞继续像以前一样生长和分裂。然而,是什么让癌症致命,通常是它的增长率 - 它是如何有效地传播。

“转移是癌症发展的末端,是疾病的一个独特组成部分,”Goodarzi解释说。“它可以非常独立于肿瘤发生,而肿瘤发生很大程度上是由肿瘤生长驱动的。转移是由其他特征来定义的,比如侵袭性和定植性,这些特征不属于肿瘤生长所需的范围。”

事实证明,T3p是一种转移性的油门,它使癌症更具侵袭性,并加速了癌细胞扩散的速度。在新的研究中发现,如果没有T3p,癌症侵袭附近组织的能力明显减弱。相比之下,当科学家们将灭活的T3p癌细胞注射到小鼠体内时,他们发现,与接受T3p活性癌细胞的小鼠相比,转移性肿瘤更少。

T3p的起源和函数

令人惊讶的是,发现T3P具有与称为TERC的基因的尾端相同的序列,其编码细胞端粒制造机械的RNA组分。在染色体函数的每一端发现的端粒重复DNA序列在鞋鞋带上的咽部很多,当细胞分裂时保护染色体免于恶化。端粒功能障碍涉及各种与年龄相关的疾病和癌症。

T3P和TERC之间的序列相似度并不巧合。研究人员证明了Terc是产生T3P的原料。因为基因活性在癌症中表达失调,所以癌症产生更多的Terc RNA。这允许特殊的蛋白质与RNA相互作用以锁定在这种过量的TERC上并剪掉其尾部以产生T3P。

一旦从其Terc前体释放,T3P就会暗示进入细胞的监管机械,并在这样做,建立一个全新的监管网络。例如,在乳腺癌的背景下,显示T3P与RISC-A细胞机相互作用,该细胞机促进称为MicroRNAs(miRNA)的小RNA以抑制基因活性。T3P可防止RISC募集限制转移促进基因活性的miRNA,从而确保这些基因异常活跃并驱使癌症的持续进展。

巡回孤儿

虽然在癌细胞中制造了crna,但它们不是俘虏。事实上,他们是流浪者。研究人员发现,oncRNAs可以逃离在外泌体 - 微细胞转运液中,可以从细胞中加载分子量和芽,并且通常可以在血液中循环。研究人员能够发现来自的血清中的T3P和其他Oncrnas耐心。

因为外泌体可以在细胞之间运输分子,所以oncrna有可能被运送到它们不被制造的细胞中,促使这些细胞转移。然而,外泌体中的oncRNAs也可以作为一种强有力的新的诊断标志物,可以在液体活检中检测到。

“癌症的常规模拟标志物是基于看着众所周知的基因的活性水平,”Goodarzi说。“通过为身份提供数字条形码来改进这一点细胞。通过一种数字标记,我们可以简单地诊断疾病,即在组织样本或血液中的标记的存在或不存在。如果出现,我们可以学到它被释放的潜在肿瘤的东西。有一天,含有孤儿RNA的外来血液漂浮在血液中可能允许医生检测避开其他诊断方法的早期癌症。“

由于Goodarzi和他的团队除T3P,他们和其他之外还确定了200个Oncrnas将有充足的机会进一步阐明职能尚未表现的另一个oncrnas的生物学作用。


进一步探索

通过改变他们的身份,乳腺癌细胞变得侵入性

更多信息:丽莎鱼等人。癌细胞利用孤儿RNA驱动转移性进展,自然医学(2018)。DOI:10.1038 / S41591-018-0230-4
期刊信息: 自然医学

引用:'孤儿'RNA使癌症致命,但潜在的诊断(2018年11月8日)从//www.puressens.com/news/2018-11-orphan-rnas-cancer-deadlier-potentially.htplientially.htiential.htalliency.htiential.htalliency.htiential.htply.htply.htply.htply.htply.htplys.htpliency.htply.html潜在
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