研究人员“沉默”重要的致癌基因

　　最近，来自北卡罗来纳大学（UNC）医学院和德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员，开发出一种新方法，阻断KRAS致癌基因——在人类癌症中最常见的一个突变基因。这项研究，由UNC医学副教授Chad Pecot带领，为攻击KRAS提供了另外一种途径，这个突变被证明是药物开发当中一个难懂而令人沮丧的靶标。

　　这种新方法依赖于小干扰RNA（siRNA）的一种特定序列类型。相关研究结果发表在最近的《Molecular Cancer Therapeutics》杂志（2014年最新影响因子6.107），表明使用一种形式的siRNA来阻止KRAS，不仅极大地阻碍了培养细胞和小鼠中肺癌和结肠癌的生长，也停止了癌症转移——癌症死亡的主要原因。

　　本文第一作者、UNC Lineberger综合癌症中心成员Pecot说：“KRAS已被广泛认为是一个无成药性（undruggable）的蛋白质，但是我们发现，事情并非如此。”

　　KRAS是一种信号分子——一个蛋白质开关，可触发一系列分子事件，告诉细胞生长和存活。KRAS基因突变可创建一个开关，这个开关永远都是“打开”的，致使细胞失控地分裂。KRAS突变存在于大约30%的人类癌症中，特别是肺癌、结肠癌、胰腺癌和甲状腺癌。

　　Pecot说：“KRAS是首批被发现的致癌基因之一，它是研究人员追求的明显靶标。几十年来人们一直都在设法攻击它，但是他们都没有那么幸运。”

　　抑制KRAS信号已经变得很棘手，因为它缺乏良好的“口袋”或“裂隙”让小分子和药物可以结合。一些研究人员转而试图靶定KRAS信号级联下游的蛋白质，但是这些尝试所取得的成功有限。

　　Pecot不是使用另一种传统方法，而是决定使用一种新的遗传工具，称为RNA干扰（RNAi），在KRAS蛋白质完全形成之前破坏它。RNAi采用小片的工程合成RNA——从DNA转录而来的单链分子，来沉默特定的基因。这些小片的RNA结合到细胞中的特定遗传信息（称为mRNA），并指导酶将这些信息识别为敌人。在这种情况下，这些酶破坏KRAS mRNA的遗传信息，因此KRAS不能被制造。所以，细胞就不能生长、复制或移动。

　　RNAi在肝病、病毒感染和癌症治疗中，表现出极大的潜力。为了探讨这种方法是否也能挫败KRAS致癌基因，Pecot及其同事第一次检测了不同的 RNA序列，以确定哪一段序列最能有效地标记KRAS用以破坏。在5段RNA序列中，研究人员发现了两段候选序列，值得考虑用于癌症模型中。

　　当他们把这些序列送入组织培养细胞中时，他们发现，siRNA可破坏超过90%的KRAS基因信息，显著削弱癌细胞株的生长。该技术还使两个信号分子（pERK和pMEK）明显减少，这两个分子位于KRAS下游，与癌细胞增殖和肿瘤生长有关。

　　接下来，Pecot及其同事在肺癌和结肠癌小鼠模型中检测了siRNA。他们将序列包裹在保护性脂质纳米粒子中，并将siRNA容易注入小鼠体内。研究人员发现，这种治疗方法可大大减缓原发肿瘤的生长。例如，来自结肠癌模型的肿瘤，用KRAS siRNA治疗之后，比用对照RNA序列治疗的肿瘤小69%。

　　此外，研究人员发现，沉默KRAS能够遏制癌细胞到其他器官的扩散。在肺癌小鼠模型中，siRNA治疗可将这些继发恶性肿瘤生长的数量降低大约80%，与结肠癌模型中的程度相似。

　　Pecot的调查结果开始于其他两项使用siRNA靶定KRAS的研究，一项来自于加州大学旧金山分校Frank McCormick实验室，另外一项来自于麻省理工学院Tyler Jacks实验室。UNC这项研究与众不同之处在于，它指出，这种方法可以用来控制转移性疾病的发展。

　　Pecot说：“这三篇论文出现在大约相同的时间，是令人鼓舞的，因为这意味着，如果你使用非传统方法，KRAS就是可成药性的（druggable）。”

　　Pecot表示，这些研究结果虽然充满前景，但这仅仅是抗击致癌基因的第一步。最终，siRNA序列将必须专门设计以靶定KRAS的突变形式，而不会破坏该基因的正常形式，这是保持健康细胞正常生长所必需的。