Cancer Cell革命性的新發(fā)現(xiàn)：癌癥風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)狀RNA之間的重要聯(lián)系
摘要：澳大利亞癌癥研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)人的癌癥風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)狀rna活動(dòng)之間的重要聯(lián)系，環(huán)狀rna是一種存在于體內(nèi)的鮮為人知的基因片段家族。
澳大利亞癌癥研究人員在個(gè)人癌癥風(fēng)險(xiǎn)與環(huán)狀RNA的功能之間建立了重要的新聯(lián)系，環(huán)狀RNA是最近發(fā)現(xiàn)的存在于我們細(xì)胞中的基因片段家族。
弗林德斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究發(fā)表在癌癥期刊《癌細(xì)胞》上，該研究發(fā)現(xiàn)，我們?cè)S多人體內(nèi)的特定環(huán)狀RNA可以附著在細(xì)胞中的DNA上，導(dǎo)致DNA突變，從而導(dǎo)致癌癥。
“雖然環(huán)境和遺傳因素一直被認(rèn)為是癌癥的主要原因，但這一革命性的發(fā)現(xiàn)——我們稱之為‘ER3D’(來(lái)自‘endogenous RNA directed DNA damage，內(nèi)源性RNA定向DNA損傷’)，開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)研究的一個(gè)全新領(lǐng)域，”弗林德斯大學(xué)教授Simon Conn說(shuō)，他是弗林德斯健康與醫(yī)學(xué)研究所癌癥實(shí)驗(yàn)室環(huán)狀RNA的負(fù)責(zé)人。
圖1 Simon Conn教授和Vanessa Conn博士夫妻二人一直在研究環(huán)狀RNA在DNA損傷和形成癌癥基因中的作用。
“這是第一個(gè)我們?cè)S多人體內(nèi)存在的基因分子的例子，它有能力使我們的DNA發(fā)生突變，并從內(nèi)部驅(qū)動(dòng)癌癥。”
“這為在早期階段使用這些分子作為新的治療靶點(diǎn)和疾病標(biāo)記打開(kāi)了大門(mén)，在這個(gè)階段，治愈癌癥的可能性要高得多。”
這項(xiàng)研究比較了嬰兒時(shí)發(fā)展為急性白血病的嬰兒與沒(méi)有任何血液疾病的兒童的新生兒血液測(cè)試（Guthrie卡）。研究發(fā)現(xiàn)，在白血病癥狀出現(xiàn)之前，一種特定的環(huán)狀RNA在出生時(shí)的水平要高得多。
研究結(jié)果表明，某些個(gè)體細(xì)胞中環(huán)狀RNA分子的豐度是它們產(chǎn)生這些特定致癌基因或致癌基因的主要決定因素，而其他細(xì)胞則不會(huì)。
“環(huán)狀RNA可以在一系列細(xì)胞的許多不同位置與DNA結(jié)合。通過(guò)在特定位點(diǎn)與DNA結(jié)合，這些環(huán)狀RNA會(huì)引起一系列變化，最終導(dǎo)致DNA斷裂，而細(xì)胞為了生存必須修復(fù)DNA，”Conn教授說(shuō)。
“這種修復(fù)并不總是完美的，這可能會(huì)導(dǎo)致小的突變，比如一本書(shū)里的一個(gè)拼寫(xiě)錯(cuò)誤的單詞，或者更糟糕的是，非常非常大的、毀滅性的突變。
環(huán)狀RNA還能夠改變細(xì)胞核內(nèi)斷裂DNA的物理位置，在修復(fù)過(guò)程中，DNA的兩個(gè)不同區(qū)域可以粘在一起，這就像撕開(kāi)兩本不同的書(shū)，然后把它們粘在一起。”
文章一作Vanessa Conn博士說(shuō)，多個(gè)環(huán)狀RNA似乎會(huì)協(xié)同作用，導(dǎo)致DNA的多個(gè)位點(diǎn)斷裂。
她說(shuō):“這個(gè)過(guò)程被稱為染色體易位，是細(xì)胞的一個(gè)主要問(wèn)題，因?yàn)樗鼘?dǎo)致基因融合，實(shí)際上這可以將細(xì)胞從一個(gè)正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┘?xì)胞。”
“這在兩種不同的細(xì)胞類(lèi)型中得到了證明，并發(fā)現(xiàn)這導(dǎo)致了侵襲性白血病的快速發(fā)作。”
由這些環(huán)狀RNA的作用產(chǎn)生的基因融合是白血病中眾所周知的突變“熱點(diǎn)”。這在澳大利亞是一個(gè)重要的考慮因素，澳大利亞是世界上白血病發(fā)病率最高的國(guó)家，目前約有35,000名澳大利亞人患有這種疾病。
研究人員說(shuō)，這些基因融合多年來(lái)一直被世界各地的醫(yī)生用于指導(dǎo)治療方案，因?yàn)橐阎鼈儠?huì)惡化攜帶它們的患者的預(yù)后。
然而，直到現(xiàn)在還不清楚這些突變是如何產(chǎn)生的，盡管科學(xué)家們已經(jīng)在患者身上發(fā)現(xiàn)了100多種已知的融合。
“毫不奇怪，這不僅僅是白血病發(fā)生ER3D過(guò)程，”Conn博士說(shuō)。
“我們現(xiàn)在有證據(jù)表明，ER3D不僅局限于白血病，還適用于其他癌癥和人類(lèi)疾病。”
弗林德斯大學(xué)的研究小組正在繼續(xù)研究環(huán)狀RNA在癌癥和其他疾病中的作用。
參考資料：
[1] Circular RNAs drive oncogenic chromosomal translocations within the MLL recombinome in leukemia
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