研究人員“沉默”重要的致癌基因

　　最近，來自北卡羅來納大學（UNC）醫學院和德克薩斯大學MD安德森癌癥中心的研究人員，開發出一種新方法，阻斷KRAS致癌基因——在人類癌癥中最常見的一個突變基因。這項研究，由UNC醫學副教授Chad Pecot帶領，為攻擊KRAS提供了另外一種途徑，這個突變被證明是藥物開發當中一個難懂而令人沮喪的靶標。

　　這種新方法依賴于小干擾RNA（siRNA）的一種特定序列類型。相關研究結果發表在最近的《Molecular Cancer Therapeutics》雜志（2014年最新影響因子6.107），表明使用一種形式的siRNA來阻止KRAS，不僅極大地阻礙了培養細胞和小鼠中肺癌和結腸癌的生長，也停止了癌癥轉移——癌癥死亡的主要原因。

　　本文第一作者、UNC Lineberger綜合癌癥中心成員Pecot說：“KRAS已被廣泛認為是一個無成藥性（undruggable）的蛋白質，但是我們發現，事情并非如此。”

　　KRAS是一種信號分子——一個蛋白質開關，可觸發一系列分子事件，告訴細胞生長和存活。KRAS基因突變可創建一個開關，這個開關永遠都是“打開”的，致使細胞失控地分裂。KRAS突變存在于大約30%的人類癌癥中，特別是肺癌、結腸癌、胰腺癌和甲狀腺癌。

　　Pecot說：“KRAS是首批被發現的致癌基因之一，它是研究人員追求的明顯靶標。幾十年來人們一直都在設法攻擊它，但是他們都沒有那么幸運。”

　　抑制KRAS信號已經變得很棘手，因為它缺乏良好的“口袋”或“裂隙”讓小分子和藥物可以結合。一些研究人員轉而試圖靶定KRAS信號級聯下游的蛋白質，但是這些嘗試所取得的成功有限。

　　Pecot不是使用另一種傳統方法，而是決定使用一種新的遺傳工具，稱為RNA干擾（RNAi），在KRAS蛋白質完全形成之前破壞它。RNAi采用小片的工程合成RNA——從DNA轉錄而來的單鏈分子，來沉默特定的基因。這些小片的RNA結合到細胞中的特定遺傳信息（稱為mRNA），并指導酶將這些信息識別為敵人。在這種情況下，這些酶破壞KRAS mRNA的遺傳信息，因此KRAS不能被制造。所以，細胞就不能生長、復制或移動。

　　RNAi在肝病、病毒感染和癌癥治療中，表現出極大的潛力。為了探討這種方法是否也能挫敗KRAS致癌基因，Pecot及其同事第一次檢測了不同的 RNA序列，以確定哪一段序列最能有效地標記KRAS用以破壞。在5段RNA序列中，研究人員發現了兩段候選序列，值得考慮用于癌癥模型中。

　　當他們把這些序列送入組織培養細胞中時，他們發現，siRNA可破壞超過90%的KRAS基因信息，顯著削弱癌細胞株的生長。該技術還使兩個信號分子（pERK和pMEK）明顯減少，這兩個分子位于KRAS下游，與癌細胞增殖和腫瘤生長有關。

　　接下來，Pecot及其同事在肺癌和結腸癌小鼠模型中檢測了siRNA。他們將序列包裹在保護性脂質納米粒子中，并將siRNA容易注入小鼠體內。研究人員發現，這種治療方法可大大減緩原發腫瘤的生長。例如，來自結腸癌模型的腫瘤，用KRAS siRNA治療之后，比用對照RNA序列治療的腫瘤小69%。

　　此外，研究人員發現，沉默KRAS能夠遏制癌細胞到其他器官的擴散。在肺癌小鼠模型中，siRNA治療可將這些繼發惡性腫瘤生長的數量降低大約80%，與結腸癌模型中的程度相似。

　　Pecot的調查結果開始于其他兩項使用siRNA靶定KRAS的研究，一項來自于加州大學舊金山分校Frank McCormick實驗室，另外一項來自于麻省理工學院Tyler Jacks實驗室。UNC這項研究與眾不同之處在于，它指出，這種方法可以用來控制轉移性疾病的發展。

　　Pecot說：“這三篇論文出現在大約相同的時間，是令人鼓舞的，因為這意味著，如果你使用非傳統方法，KRAS就是可成藥性的（druggable）。”

　　Pecot表示，這些研究結果雖然充滿前景，但這僅僅是抗擊致癌基因的第一步。最終，siRNA序列將必須專門設計以靶定KRAS的突變形式，而不會破壞該基因的正常形式，這是保持健康細胞正常生長所必需的。