
癌细胞不仅会重新激活胚胎时期的基因来促进生长,还会“劫持”控制这些基因读取方式的关键蛋白——即RNA剪接因子(splicing factors)。这一发现由西班牙基因组调控中心(Center for Genomic Regulation, CRG)的研究团队揭示,并发表于《Nucleic Acids Research》期刊,为理解肿瘤为何具有惊人的增殖与适应能力提供了新的线索,也为未来的治疗策略带来了潜在方向。
胚胎细胞在发育早期需要极高的生长速度和可塑性,以便分化为各种不同的组织。随着机体成熟,这些与快速生长相关的遗传程序会被关闭。而癌细胞通过“重新唤醒”这些程序,使自身重新获得类似胚胎的生长潜能。
CRG的研究人员进一步发现,癌细胞不仅重新激活胚胎基因,还改变了细胞内部的RNA编辑机制,使其剪接因子网络也呈现出“胚胎化”的特征。剪接因子负责在DNA转录为RNA之后对其进行“编辑”——通过重新组合RNA片段,改变基因信息的输出,从而让一个基因生成多种不同的蛋白质。
正常情况下,剪接因子帮助细胞在不同环境中灵活应对。然而,研究发现癌细胞会激活原本只在胚胎发育早期表达的剪接因子,从而驱动肿瘤的快速生长。
“我们发现,癌症并没有发明全新的生长策略,”研究负责人、CRG的Miquel Anglada-Girotto博士解释道,“它只是重新利用了细胞在早期发育时就具备的那套程序——那时细胞需要快速生长和高效分化。”
研究进一步揭示了这一过程的关键机制。当癌基因(如著名的MYC)被激活后,细胞内剪接因子的平衡被打破。由于这些因子之间相互联系紧密,只要某个环节受到扰动,就会在整个网络中引发连锁反应。
当MYC或其他致癌信号通路被启动时,一小部分“起始型”剪接因子的活性被改变,进而触发一系列反应——促进细胞增殖的剪接因子被激活,而负责抑制生长的保护型剪接因子被关闭。
“这一系统性的重构使得细胞从正常生长滑向癌症模式。”Anglada-Girotto博士指出。
这一发现不仅解释了癌症为何如此难以控制,也为早期检测和靶向治疗提供了新方向。如果医生能够监测到剪接因子平衡开始“翻转”的时刻,可能有机会在癌症形成初期进行干预。而如果药物能够针对其中的一个关键剪接因子,就有可能通过连锁反应影响整个网络,从而抑制肿瘤生长。
研究团队还开发了一种AI模型,可以通过分析细胞整体的基因活性模式,推断出剪接因子的活动状态。过去,科学家必须逐个读取RNA分子的微小编辑变化,耗时且成本高昂。新的AI工具使研究人员能够快速扫描大量已有数据集,从而揭示癌症如何控制基因编辑系统,并发现其中潜在的“弱点”。
该研究由CRG的Anglada-Girotto博士主导,在ICREA研究教授Luis Serrano和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的Samuel Miravet Verde博士的共同指导下完成。
——这项研究揭示了癌症“返祖式”生长的分子秘密,也为未来的精准干预提供了新的视角。
参考文献:Nucleic Acids Research (2025). DOI: 10.1093/nar/gkaf855
编辑:王洪
排版:李丽





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