減少兒科腦腫瘤相關(guān)特定基因的“沉默”分子

約翰霍普金斯大學(xué)的醫(yī)學(xué)研究人員測(cè)試了實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的腦癌細(xì)胞。他們已經(jīng)證明，缺乏具有基因沉默的特定小分子與被稱為低級(jí)膠質(zhì)瘤的兒童腦腫瘤的發(fā)展和生長(zhǎng)有關(guān)。

這項(xiàng)研究成果的報(bào)告于2018年秋季發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上，并支持增加microRNA水平作為治療這些腫瘤的潛在手段的想法。

據(jù)估計(jì)，美國(guó)每年診斷出1600例兒童低級(jí)別膠質(zhì)瘤(PLGGs)，這些生長(zhǎng)緩慢的腫瘤絕大多數(shù)主要通過手術(shù)切除來治療和治愈，但在某些情況下，根據(jù)腫瘤的位置，手術(shù)可能會(huì)損傷附近的關(guān)鍵腦組織。與高級(jí)別膠質(zhì)母細(xì)胞瘤不同，比如奪走亞利桑那州參議員約翰麥凱恩生命的那種，PLGG主要影響學(xué)齡兒童和年輕人。

“眾所周知，MicroRNA在控制生長(zhǎng)等各種腫瘤特征方面發(fā)揮著作用，”約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)副教授、該研究的資深作者福斯托羅德里格斯博士說。

“我們的結(jié)果鑒定出了少量的MicroRNA，這足以減少兒童低度惡性膠質(zhì)瘤中癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和侵襲?！?

MicroRNA是一種微小的分子，類似于管弦樂隊(duì)指揮和控制每個(gè)樂器組的流動(dòng)，指揮整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)，通過基本上使它們沉默來制造蛋白質(zhì)，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)攝入、細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞死亡等生物過程。改變特定的microRNA水平會(huì)破壞整個(gè)生物通路，就像管弦樂隊(duì)的誤導(dǎo)部分會(huì)擾亂整個(gè)配樂一樣。

Rodriguez說：“一個(gè)microRNA可以靶向多個(gè)基因，對(duì)細(xì)胞過程有深遠(yuǎn)的影響，這些變化是動(dòng)態(tài)的。他說，PLGGs是分析microRNA類型和水平的一個(gè)很好的候選者，因?yàn)榕c其他腫瘤相比，遺傳性PLGGs是穩(wěn)定的。他說，這使得識(shí)別任何相關(guān)的遺傳異常和潛在的治療目標(biāo)變得相對(duì)容易。

對(duì)于這項(xiàng)新研究，研究人員首先在兩項(xiàng)研究中分析了以前收集的microRNA亞型數(shù)據(jù)。他們使用顯色原位雜交(CISH)，即miR-125b，檢測(cè)了125例低級(jí)別膠質(zhì)瘤患者的腫瘤特異性microRNA水平。這種技術(shù)適用于在病理學(xué)中常規(guī)治療的組織，并允許在特定目標(biāo)細(xì)胞中鑒定微小核糖核酸。與24種彌漫性星形細(xì)胞瘤和正常腦組織相比，43種毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤(PLGG最常見的亞型)的microRNA水平較低。

Rodriguez和他的研究團(tuán)隊(duì)隨后研究了來自兒童大腦(神經(jīng)膠質(zhì))腫瘤的8種癌細(xì)胞系，其中microRNA 125b-p水平的方法可以快速制造數(shù)千到數(shù)百萬拷貝的基因序列，從而更容易分析出有多少表達(dá)的基因。Rodriguez報(bào)告說，盡管在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的細(xì)胞系中microRNA 125b-p水平不同，但它們?cè)诎┘?xì)胞系中顯著且均勻地低于非癌細(xì)胞系。

在旨在確定這些微小核糖核酸在細(xì)胞生長(zhǎng)中的作用的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，研究人員通過將脫氧核糖核酸片段引入帶有特定病毒的腫瘤細(xì)胞中，提高了癌細(xì)胞系中miR-125b的水平，并觀察到細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)的減少。為了檢查細(xì)胞死亡是否導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)減少，Rodriguez用高水平的microRNA 125b染色細(xì)胞，并注意到所有細(xì)胞系中的細(xì)胞死亡，這表明microRNA 125b水平的增加可以阻止PLGG的生長(zhǎng)。

Rodriguez說：“這些研究成果是精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步可能給我們帶來的一個(gè)例子，并表明有一天，特定基因和microRNA的水平可能成為PLGG的靶向治療方法。”

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