來自匹茲堡大學健康科學學院的研究人員發現,利用基于CRISPR基因組編輯技術的一種新型基因治療技術能有效地靶向致癌“融合基因”,而且能改善患有侵襲性肝癌和前列腺癌小鼠模型的存活率。
這一研究成果公布在5月1日的Nature Biotechnology雜志上,文章的通訊作者是匹茲堡大學病理學教授,高通量基因組中心主任羅建華(Jianhua Lou,音譯),他表示,“這是第一次利用基因編輯來專門針對癌癥融合基因,這項成果令人激動,因為這為提出癌癥治療的全新途徑奠定了基礎。”
基因融合在基因組中非常普遍,也是一些類型癌癥的標志。它是由兩個不相關的基因融合形成的一種基因產物,具有全新的功能或與兩個融合前基因不同的功能。一個強啟動子與一個下游功能基因(原癌基因)的融合在某些癌癥中是普遍的。
所有癌癥在發展過程中都會積累大量體細胞突變,其中司機突變是對癌癥發展很關鍵的體細胞改變,而剩下的就被稱為乘客突變。目前研究人員已經編制出一些癌癥類型的體細胞突變綜合目錄。此前羅教授研究組曾識別出了一組導致前列腺癌復發和侵襲性擴增的融合基因,同時今年早期其研究組也在Gastroenterology發文,報道了一種稱為MAN2A1-FER的融合基因也出現在其它幾種類型的癌癥中,包括肝癌,肺癌和卵巢癌,導致了腫瘤快速的生長和發生侵襲。
而在最新這項研究中,研究人員采用CRISPR-Cas9基因組編輯技術靶向由于基因融合形成的獨特DNA序列,這一研究組利用病毒來傳遞剪切融合基因的突變DNA基因編輯工具,并用導致癌細胞死亡的一個基因代替。由于融合基因只存在于癌細胞而不是會出現健康細胞中,因此這種基因治療具有高度的特異性。此外,這種治療方法在轉化過程中也能顯著減少副作用,這也是其它癌癥治療如化療的主要關注點。
具體來說,研究人員采用接受人前列腺癌和肝癌細胞移植的小鼠模型進行研究,結果顯示癌癥融合基因編輯能令腫瘤大小降低了30%,而且沒有一只小鼠顯示轉移,并且在八周觀察期間都存活了下來。相比之下,在另一種融合基因的病毒處理的對照小鼠中,腫瘤的大小增加了近40倍,在大多數動物中觀察到轉移,并且在研究結束之前這些動物都死亡了。
最新研究結果表明了一種全新的抗癌方法。羅教授表示,“其它類型的癌癥治療針對的是軍隊中的士兵,我們的方法瞄準的是指揮中心,所以敵方士兵沒有機會在戰場上重新組合起來。”
這一方法優于傳統癌癥治療方法的另外一個優點就是具有適應性,在標準化學療法中,癌細胞能快速進化出新的突變,這會導致化療失效,而最新研究采用的是基因組編輯技術,這樣能繼續靶向疾病中的新突變。
未來,研究人員計劃檢測這種方法是否可以徹底根除疾病,目前這項研究中還只是部分緩解腫瘤。
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