《基因發展》抗癌基因p53可通過阻斷逆轉錄轉座子避免致癌突變

2020-11-22 健康界

【杏和醫訊】外媒援引《科學日報》報導，抗癌基因抑制「跳躍基因」。

近期在《基因發展》雜誌上發表研究報告的資深作者、美國德克薩斯大學西南醫學中心細胞生物學教授John Abrams博士說，關於逆轉錄轉座子與癌症的聯繫由來已久，這項研究在人類p53和逆轉錄轉座子之間建立了首個經驗聯繫。

p53作為抗癌或抑癌基因的作用已被證實。當細胞處於壓力或分裂異常時，比如腫瘤，它可以阻止細胞生長或誘發細胞自殺。但長期以來，研究人員一直想知道這種基因是否還有其他功能。即使已知的靶點（與細胞生長和死亡有關的基因）被移除或突變，p53仍然可以保護細胞免受癌症的侵襲，這表明它還有其他未知的靶點。此外，這種基因在整個進化過程中都被發現，包括在古代單細胞生物中。

Abrams說，這些基因早在需要阻斷癌症之前就存在了。我的實驗室想知道最初推動p53基因進化的因素，以及這些因素能否幫助我們靶向癌症。

逆轉錄轉座子是DNA的延伸，在被轉錄成RNA後可以插入到基因組的新位點。這些可移動的遺傳元素在某種程度上被認為是有益的，它們可以幫助基因進化出新的功能。不過，它們也有可能改變基因組順序，將自己插入到對細胞健康和生長至關重要的基因中，從而導致癌症。

2016年，Abrams 及其同事發現，當p53在蒼蠅和魚類細胞中失活時，逆轉錄轉座子尤其具有流動性。在這項新研究中，他們著手研究人類細胞是否也存在同樣的情況。當研究人員利用CRISPR-Cas9基因編輯技術從人類細胞中去除p53時，他們發現逆轉錄轉座子的數量迅速增加。將癌症細胞和正常肺組織中提取的細胞去除p53後，其逆轉錄轉座子的移動速度大約是含有p53的細胞的4倍。

Abrams團隊還向細胞引入了一種合成的、螢光標記的逆轉錄轉座子，讓它們實時追蹤逆轉錄轉座子在整個基因組中的運動。研究結果與他們的第一個實驗相似：逆轉錄轉座子的流動性增加了大約4倍。因此隨著時間的推移，當細胞缺乏p53時，這種現象變得更加普遍。這一發現暗示了p53預防癌症的一種方法是阻斷逆轉錄轉座子導致其他致癌突變。

Abrams說：「在臨床上，人們可以利用這些信息，通過量化或阻斷逆轉錄轉座子的活性來檢測或減輕p53驅動的癌症。」例如，可以進行液體活檢來檢測過量的逆轉錄轉座子。從理論上講，這些逆轉錄轉座子可能比癌症發生的早，或者比其他癌症突變更容易檢測。

研究小組進一步證實了p53蛋白與逆轉錄轉座子之間的聯繫，結果表明p53蛋白直接與人類逆轉錄轉座子的一個區域結合。他們還發現，一種阻斷逆轉錄轉座子自我複製的藥物可以防止炎症，否則在逆轉錄轉座子高水平運動的細胞中就可以看到炎症。需要做更多的工作來確定靶向逆轉錄轉座子的藥物能否減緩或阻止現有癌症的生長。


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