科學家闡明衛(wèi)星RNA誘發(fā)癌癥的分子機制！

一些人家里可能有衛(wèi)星電視，但我們每個人體內(nèi)細胞中都存在衛(wèi)星DNA，在特定類型的癌癥中，這些衛(wèi)星DNA的拷貝（衛(wèi)星RNAs）的水平會更高，比如乳腺癌和卵巢癌，那么這些衛(wèi)星RNAs是否會誘發(fā)癌癥？目前研究人員并不清楚。近日，一項刊登在國際雜志Molecular Cell上的研究報告中，來自索爾克研究所的研究人員通過對衛(wèi)星RNAs進行研究發(fā)現(xiàn)，一種名為hSATa的特殊類型衛(wèi)星RNA或許能夠通過直接干預細胞中的DNA復制并且損傷DNA修復機制來誘發(fā)乳腺癌；相關(guān)研究結(jié)果表明，靶向作用衛(wèi)星RNAs或能幫助研究人員開發(fā)新型療法來治療諸如乳腺癌和前列腺癌等多種癌癥的新型療法。

研究者Tony Hunter表示，這項工作最有意思的一點就是其能夠闡明RNA自身在癌癥發(fā)生過程中也扮演著關(guān)鍵角色，也就意味著，并不是所有癌癥都是因為異常蛋白質(zhì)而引起的，同時這也給予了研究人員對抗癌癥的新機會和思路。衛(wèi)星RNAs是一種短鏈重復序列，其是來自于染色體中部或末端的DNA的拷貝，這些遺傳分子并不會編碼蛋白質(zhì)，而且在成年人機體細胞中非常罕見，然而在惡性腫瘤中卻比較常見，衛(wèi)星RNAs在細胞中占到了所有RNA總量的50%，因此研究人員就想通過研究來闡明衛(wèi)星RNAs與癌癥發(fā)生的關(guān)系。

這項研究中，研究人員選擇hSATa來進行研究，因為hSATa在缺失BRCA1的人類和小鼠腫瘤中比較常見，BRCA1是一種腫瘤抑制蛋白，其在遺傳性乳腺癌患者機體中處于突變狀態(tài)。研究人員將這些RNAs（hSATa）注入到了培養(yǎng)皿中生長的人類細胞中，隨后他們發(fā)現(xiàn)細胞中指示DNA損傷的蛋白質(zhì)水平上升了，利用CRISPR基因編輯工具來增加細胞內(nèi)內(nèi)源性的衛(wèi)星RNA的水平或許也能產(chǎn)生相同的效應，結(jié)果表明，損傷的關(guān)鍵或許與衛(wèi)星RNA存在有關(guān)，而與細胞或許并無關(guān)聯(lián)。

研究者表示，復制的受損或許會誘發(fā)DNA損傷，細胞中的很多染色體都會出現(xiàn)明顯的形狀異常，這或許就是癌癥發(fā)生的標志；接下來研究者在細胞中引入病毒，促進hSATa RNA進入小鼠的乳腺組織中，在這段時間里研究者發(fā)現(xiàn)小鼠乳腺中出現(xiàn)了腫瘤，很幸運的是，小鼠乳腺細胞存在多種抗癌機制，因此衛(wèi)星RNAs或許就無法誘發(fā)小鼠出現(xiàn)癌癥了。

為了闡明在分子水平下所發(fā)生的事件，研究人員從小鼠細胞中分離到了hSATa RNA及其相關(guān)結(jié)合蛋白，他們發(fā)現(xiàn)，大部分的結(jié)合蛋白都屬于DNA損傷修復網(wǎng)絡中的成員，而這種網(wǎng)絡也與BRCA1相關(guān)。當處于細胞分裂過程DNA進行復制時，BRCA1能夠參與穩(wěn)定整個復制結(jié)構(gòu)，當其發(fā)生突變時，DNA的復制就會出錯，而且由此產(chǎn)生的損害會誘發(fā)進一步突變，最終導致乳腺癌的發(fā)生，這項研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星RNA能夠結(jié)合健康的BRCA1，同時還能干擾其穩(wěn)定功能，從而阻斷其復制，導致DNA損傷的發(fā)生。

研究者指出，衛(wèi)星RNAs或許是未來科學家們開發(fā)新型抗癌療法的潛在靶點；2011年，研究人員發(fā)現(xiàn)，BRCA1的缺失會導致衛(wèi)星RNAs以及染色體異常水平的增加，但研究人員并不清楚異常復制的RNA和癌癥發(fā)生之間的關(guān)聯(lián)。本文研究中，研究人員闡明了衛(wèi)星RNAs干擾正常DNA復制的分子機制，這對于闡明癌癥以及其它遺傳性疾病發(fā)生的分子機制非常關(guān)鍵。