研究揭示RNA被癌症劫持建成“液滴中枢”,驱动肿瘤疯狂生长。科学家成功发明分子开关,可一键溶解这些中枢,让癌细胞失去能量源。

在城市里,共享办公空间是创意的聚点;而在癌细胞中,类似的“聚点”也存在,只不过它们并不孕育灵感,而是在加速疾病的蔓延。

德州农工大学健康科学中心的研究团队在一种罕见且极具侵略性的肾癌中发现,RNA在癌细胞内被“劫持”,成为建造液态“微滴中枢”的建筑工人。这些中枢就像指挥塔,持续开启促进细胞生长的基因开关。而更令人振奋的是,研究者不仅看清了这一过程,还成功造出一种“分子开关”,能随时让这些中枢解体,从源头切断肿瘤生长。研究成果发表在《Nature Communications》。

这种名为“易位性肾细胞癌”(tRCC)的癌症多发于儿童和青年,目前几乎没有有效疗法。它由TFE3融合基因引起,这种基因是染色体错误交换后拼接出的“混合体”。过去人们并不清楚这些融合蛋白为何能让癌症如此凶猛,如今谜底被揭开:它们把RNA当作脚手架,召集分子形成“凝聚体”——一种液滴状结构,用来集中并激活癌基因。

正如研究负责人Yun Huang所说:“RNA并不是被动的信使,而是主动参与癌症建筑的工人。”团队还发现,一种名为PSPC1的RNA结合蛋白会稳定这些液滴,使其成为推动肿瘤的超级引擎。

为了揭开这一复杂过程,科学家们动用了多种尖端技术。他们用CRISPR基因编辑标记病人来源的癌细胞,追踪融合蛋白的去向;用SLAM-seq技术监测哪些基因在液滴形成时被开启或关闭;通过CUT&Tag和RIP-seq描绘融合蛋白与DNA、RNA的结合位置;并用蛋白质组学方法识别液滴中参与的所有蛋白,最终锁定PSPC1为关键伙伴。

这些手段共同拼出了一幅清晰的图景:TFE3融合蛋白如何劫持RNA,建立癌症的增长中枢。

但研究者并不满足于“看清真相”。他们想知道,既然这些液滴是癌症的引擎,那么能否让它“熄火”?于是团队设计出一种基于纳米抗体的化学基因工具——可以理解为一个定制的分子开关。

它的原理十分巧妙:纳米抗体与一种“溶解蛋白”融合后,精准锁定癌症融合蛋白;当研究者施加化学触发信号时,溶解蛋白被激活,液滴随之融化,中枢崩解。结果令人震惊——无论是在实验室中的癌细胞,还是小鼠模型里,肿瘤生长几乎完全停滞。

“这对tRCC患者来说是一道曙光,”研究共同作者、转化癌症研究中心主任Yubin Zhou表示,“传统药物从未尝试过阻止液滴形成。现在我们有了全新的攻击角度,更精准,也可能更安全。”

研究人员认为,这一成果的意义远不止于tRCC。团队成员Lei Guo指出:“我们不仅解释了这种癌症为何如此凶猛,也找到了可被利用的脆弱点。”由于许多儿童癌症同样由融合蛋白驱动,这种“溶解液滴”的方法可能成为普适的抗癌策略,直接摧毁癌症的“能量机房”。

tRCC约占儿童与青少年肾癌的三成,而现有治疗手段稀少、效果有限。德州农工大学的这项研究,不仅揭示了癌症如何组织其内部的生长系统,更提供了切断系统的实际方法。

正如Huang总结的那样:“这展示了基础科学如何在最黑暗的疾病中点亮希望。”

就像关闭一座共享办公区的电源能让其中的喧嚣归于寂静,溶解癌细胞内部的“RNA液滴中枢”,也许就是让肿瘤彻底停机的那一刻。

本文译自 EurekAlert,由 BALI 编辑发布。


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