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JMT日本发现细胞老化可抑制癌症,有望研发抗癌新药!

来源:产品密探网 时间:2021-01-10 编辑:疯狂造娃网 手机版

JMT日本发现细胞老化可抑制癌症,有望研发抗癌新药!

  基因变异是公认的致癌原因之一。此外,细胞、组织之间不同的表观基因组也有很高的致癌风险。近年来,研究人员们已经发现,涉及个体衰老的细胞老化是抑制癌发生的机制。在本研究中,我们着眼于在年轻人中发病率高老年人发病率较低较的透明细胞肉瘤CCS,并进行了旨在阐明表观基因组控制在致癌作用中的重要性以及在个体水平上细胞老化的作用的研究。

  此次通过研究培育出的嵌合体小鼠组织发现,很多时候即使存在基因突变,也不会形成肿瘤。另一方面,还发现了细胞老化可以抑制小鼠的肿瘤形成。换句话说,只要能诱导癌细胞表观基因组的细胞老化,就有希望开发出抑制癌变的新方法。

  从透明细胞肉瘤(CCS)衍生的iPS细胞(CCS-iPSC)成功培育出嵌合小鼠

  研究小组已经在CCS小鼠模型中形成的肿瘤中建立了CCS细胞系。在这项研究中,从该癌细胞系培育出了iPS细胞(CCS-iPSC),并将其用于研究。将CCS-iPSCs移植到小鼠囊胚中以诱导融合基因(EWS / ATF1融合基因)的表达,通过让该嵌合体小鼠服用药物,重新诱导EWS/ATF1融合基因表达发现,虽然其全身各个组织都表达了EWS/ATF1,但只有皮下组织形成了肿瘤。这表明,不仅是基因突变,因细胞和组织而异的表观基因组也在癌变中发挥了重要作用。

  从CCS细胞系中培育出的iPS细胞(CCS- ipscs)拥有与癌细胞CCS细胞系相同的遗传排列信息(上图)。在从CCS-iPSCs制备的嵌合体小鼠中,在皮下组织中迅速观察到肿瘤形成。

  在使用CCS-iPSCs制备的嵌合体小鼠中发现,很多未观察到肿瘤形成的组织中发现了细胞衰老

  接着,研究人员详细解析了利用CCS-iPSCs培育的嵌合体小鼠发生癌症的过程。根据近年的研究,提出了细胞老化作为抑制癌症的机制发挥作用的可能性。因此,研究小组着眼于作为细胞老化标志的基因组(p21, p53)。结果发现,在很多没有形成肿瘤的组织中,就存在这种和细胞老化相关联的基因群,并且细胞也停止了增殖分裂,从而导致细胞老化。另一方面,在形成肿瘤的皮下组织却没有细胞老化,能够迅速诱导细胞活跃增殖。

  此处所示的全部组织(肝,肾,胃,毛囊)中,发现了与细胞老化有关的p53和p21基因的表达,且证实产生了细胞老化。

  阐明通过细胞老化抑制肿瘤的分子基础

  为了查明尽管与癌细胞具有相同的基因突变,但诱导细胞老化并且中止细胞增殖的机制,研究小组利用与CCS具有相同基因突变的嵌合体小鼠胎儿的成纤维细胞用于大规模表观基因组分析。结果发现,在成纤维细胞的基因表达中起重要作用的增强子区域与原始癌细胞CCS有显着差异。另外,基于该发现,研究人员认为通过人为改变CCS细胞系中发现的特定增强子区域,可以在CCS癌细胞中诱导细胞老化,并抑制细胞增殖。这些结果表明通过控制癌细胞的表观基因组状态并诱导细胞老化来开发新癌症疗法的可能性。

  图3:通过诱导细胞老化开发新型癌症治疗方法的可能性,尽管具有相同的基因突变,但只有末梢神经细胞能够避免细胞老化。明确了增强子区域的差异对于诱导/避免细胞老化的重要性。

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