开发一种RNAi新技术让肿瘤细胞对放疗更加敏感

来自美国埃默里大学温希普癌症研究所(Emory University Winship Cancer Institute)的研究人员正在开发一种让癌细胞不再抵抗放疗的技术。


放疗主要通过诱导DNA损伤来杀死细胞，因此这种技术的目标就是通过破坏细胞修复DNA的能力来使得它们对放疗敏感。该技术让RNA分子潜入细胞从而关闭DNA修复所需的基因。


这种仍在实验中的方法可能潜在地允许肿瘤学家增强放疗杀死肿瘤的效应，同时降低放射剂量从而减少对健康组织的伤害。


在实验室中，研究人员利用经过修饰的慢病毒来导入RNA分子到细胞中。这种类型的病毒已被人们用于基因治疗研究。研究人员如今正在测试一种小肽(small peptide)标记是否能够指导RNA运输到脑瘤。相关研究结果于2012年3月1日发表在Cancer Research期刊上。论文通讯作者是Ya Wang博士，她是埃默里大学医学院放射肿瘤学教授，同时也是温希普癌症研究所实验放射肿瘤学部门主任。论文第一作者是Zhiming Zheng，他目前在中国山东大学从事研究。


Zheng和他的同事们集中研究两个基因XRCC2和XRCC4，其中这两种基因编码不同DNA修复途径所需的蛋白。通常而言，在肿瘤细胞中XRCC2和XRCC4要比健康细胞中更加活跃。


在过去，人们利用“RNA干涉(RNA interference, RNAi)”技术仅仅靶向基因编码区来沉默一个基因。在这项研究中，Wang领导的研究小组利用RNAi技术靶向编码区(使得RNA不稳定)和非编码区(阻断蛋白表达)从而更加有效地敲降(knock down, 译者注：也可译为降低表达)基因XRCC2和XRCC4，因而这就使得脑癌细胞和肺癌细胞对X射线照射的敏感性提高2至3倍。


“人们一直尝试利用抑制DNA修复酶的药物来抑制DNA修复，[但是效果都不太理想]”，Wang说，“然而[我们开发的]这种方法将靶向基因编码区和靶向基因非编码区结合起来，使得它更可能有效地敲降这两个基因XRCC2和XRCC4，从而使得肿瘤细胞对放疗更加敏感。”


RNAi是一种在实验室中被人们广泛使用的技术。由于该技术能够特异性地沉默特定基因，它可能也能够用于临床，然而对人类而言，它仍然在实验当中。Andrew Fire和Craig Mello因为发现当把小片段RNA导入细胞时，它能够沉默一段基因序列而获得2006年诺贝尔医学奖。人工导入的RNA劫持细胞内一种结构复合体来发挥作用，因为在自然条件下，细胞利用这种复合体来调节基因表达。


Wang补充道，她的研究小组开发出的这种将两种敲降基因的方法结合在一起的策略可能能够用于很多生物学领域的实验室中。“它可能特别适合于抑制一些较为简单的方法很难抑制的基因”，她说。