用植物蛋白对抗多种癌症,北大杜鹏团队《细胞》研究带来新突破

 直销人   2022-08-01 03:15   0 条评论
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日前,由北京大学杜鹏教授领衔的团队在顶尖学术期刊《细胞》上发表论文,带来了对抗癌症的一项有力新武器。研究人员从植物中“借来”一种蛋白,发现这种蛋白分子可以广泛地抑制实体瘤、血液癌症等多种类型的癌细胞生长。

研究人员在论文中介绍:“癌细胞的特点是细胞周期的激活失控,而缺乏微RNA(microRNA)会驱动肿瘤发生。”究其原因,许多微RNA可以直接靶向并抑制细胞周期相关的基因来控制细胞增殖,因此修复癌细胞中有缺陷的微RNA途径成为抑制肿瘤生长的一种潜在策略。

在这项研究中,杜鹏教授团队从动植物免疫系统的差异出发,找到了一种RNA依赖的RNA聚合酶(简称RDR),这种蛋白在植物中对于小RNA介导的抗病毒免疫反应必不可少,但在脊椎动物中不存在。

▲本研究示意图(图片来源:参考资料[1])

有趣的是,研究团队设法将拟南芥或是水稻的RDR1蛋白送入哺乳动物的细胞,发现RDR1可以特异性地干扰所有癌细胞系的细胞周期过程,而且还不会影响非癌细胞。

从机制来看,很多类型的人类原发性肿瘤中,3' 末端短一个核苷酸的异常微RNA在癌细胞中广泛积累。而研究人员通过体外生化实验等方法证明,具有核苷酸转移酶活性的RDR1可以通过单核苷酸加尾的方法,修饰这些异常的微RNA,最终通过增加全局miRNA表达,抑制细胞周期和细胞增殖。

在多种异种移植实体瘤小鼠和白血病小鼠模型中,研究人员进一步验证了植物蛋白RDR1广泛的抗肿瘤作用。他们用腺相关病毒(AAV)为载体,将RDR1递送到动物体内,显著抑制了肿瘤在动物体内的生长,并追踪延长了异种移植白血病细胞系的小鼠的寿命。

论文最后总结说:“我们揭示了异常微RNA异构体在肿瘤中广泛积累,而通过编辑并修复有缺陷的微RNA开发了以植物RDR1介导的抗肿瘤策略。”

参考资料:

[1] Ye Qi et al., (2022) A plant immune protein enables broad antitumor response by rescuing microRNA deficiency. Cell Doi: 10.1016/j.cell.2022.04.030

[2] PKU’s new breakthrough: A powerful weapon against cancer. Retrieved July 28, 2022 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/960030

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