發(fā)布日期：2018-02-02
為了對抗癌癥，科學(xué)家們想了很多辦法。現(xiàn)在，又發(fā)現(xiàn)了一個抑制癌細(xì)胞擴散的關(guān)鍵小分子——microRNA（miR-125a-5p），可以與TIMP-1基因互作，抑制后者表達，從而阻止癌細(xì)胞擴散、加速腫瘤的死亡。
“一種調(diào)控基因表達的小分子可以控制癌癥擴散”——這是最新發(fā)表在《Oncotarget》期刊的一項最新成果。
來自于美國佐治亞醫(yī)學(xué)院、奧古斯塔州立大學(xué)佐治亞癌癥中心的科學(xué)家們在肺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，microRNA（miR-125a-5p）水平很低，而TIMP-1蛋白表達量卻很高。
其中，microRNA能夠讓包括癌細(xì)胞在內(nèi)的異常細(xì)胞死亡，而TIMP-1被證實與癌癥患者預(yù)后不良有關(guān)。當(dāng)降低TIMP-1蛋白水平后，腫瘤擴散率會降低、癌變細(xì)胞死亡率上升。
“雙面”TIMP-1
TIMP-1蛋白并不是絕對的壞分子，相反，它在維持健康中發(fā)揮著重要作用，包括平衡體內(nèi)基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）含量、加速傷口愈合。MMPs負(fù)責(zé)降解細(xì)胞周圍的基質(zhì)，有助于維持細(xì)胞穩(wěn)定。
雖然對于傷口愈合至關(guān)重要，但是TIMP-1蛋白的特性會助力癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。為了促進轉(zhuǎn)移、擴散，癌細(xì)胞會分泌基質(zhì)金屬蛋白酶降解周圍的機制。在癌癥組織中，TIMP-1蛋白水平會顯著上升，因為具有獨特的作用——既能促進心血管的生成，又能抑制細(xì)胞凋亡。
理論上，TIMP-1蛋白會抑制MMP酶活性。但是多年研究卻揭示，事實上它的其他功能會加劇腫瘤的侵襲性。所以，TIMP-1蛋白具有“雙刃性”。
當(dāng)上調(diào)TIMP-1蛋白表達量，它會促進乳腺癌、結(jié)直腸癌、非小細(xì)胞肺癌的擴散，導(dǎo)致預(yù)后效果差。
microRNA的抑制作用
美國佐治亞醫(yī)學(xué)院腫瘤學(xué)家、奧古斯塔州立大學(xué)佐治亞癌癥中心的分子腫瘤學(xué)項目成員Mumtaz V. Rojiani和團隊發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞內(nèi)的miR-125a-5p會加速細(xì)胞的死亡。
他們在TIMP-1基因上找到與miR-125a-5p結(jié)合的位點，并證實，這一互作會抑制TIMP-1的表達。
結(jié)果顯示，當(dāng)沉默TIMP-1基因后，miR-125a-5p表達量顯著增加。相反，當(dāng)TIMP-1水平上調(diào)，miR-125a-5p則會受到抑制。當(dāng)降低TIMP-1水平時，癌細(xì)胞會保持不變，當(dāng)TIMP-1水平較高時，癌細(xì)胞似乎更容易轉(zhuǎn)移。
研究人員推測，這一益處或許部分歸因于miR-125a-5p。所以，他們向癌細(xì)胞添加更多人工合成的miR-125a-5p，發(fā)現(xiàn)這一策略會加劇非癌細(xì)胞的死亡。
以肺癌活檢組織為樣本，研究團隊發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞中的TIMP-1表達量遠高于周圍的健康組織，而且腫瘤細(xì)胞幾乎沒有miR-125a-5p。
One small molecule that helps regulate gene expression plays a big role in keeping us safe from the machinations of cancer, scientists report. Pictured are Medical College of Georgia researchers (from left) Dr. Amyn Rojiani, Dr. Mumtaz Rojiani, Mercer University medical student and study coauthor Aliya Nurani and Dr. Sampa Ghoshal-Gupta Credit: Phil Jones, Augusta University Senior Photographer
下一步計劃
過去已有超35項研究表明，如果TIMP-1水平很高，則會帶來很差的預(yù)后。這種糟糕的狀況會在抑制TIMP-1后好轉(zhuǎn)。但是血液TIMP-1指標(biāo)尚未被應(yīng)用于臨床。
下一步，研究團隊試圖弄清楚是否還有其他microRNA會與TIMP-1互作，以及影響TIMP-1表達的其他因素。雖然上調(diào)microRNA水平很難，但是研究人員認(rèn)為，借助它可以解析癌癥侵害正常組織的細(xì)節(jié)，有助于確定新的治療目標(biāo)。
參考資料：
Small molecule plays a big role in reducing cancer's spread
來源：生物谷
