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KRAS基因的突变一直被认为是癌症的“导火索”,约三分之一的实体瘤的KRAS基因或KRAS途径发生了突变。KRAS不仅通过驱动细胞生长和分裂而且通过关闭起保护作用的肿瘤抑制子的基因以促进癌症形成。肿瘤抑制子通常能抑制细胞的无限生长并促进受损细胞自我毁灭。
爱荷华大学(UI)的一项新研究帮助人们更深入地了解了KRAS是如何关闭肿瘤抑制子的基因的。这项研究鉴定出了此过程的一种关键酶,这种叫做TET1的酶可能会成为癌症诊断和治疗的重要靶点。这项研究发表于Cell Reports杂志。
在由KRAS驱动的癌症中,由于控制它们表达的DNA发生甲基化,肿瘤抑制子的基因因此被关闭或沉默。UI研究显示,KRAS通过关闭TET1酶促进了这种甲基化相关的基因沉默的发生,TET1酶能移除DNA上的甲基。
“我们发现,当KRAS被激活时,肿瘤抑制基因甲基化的其中一种途径是,被称为甲基‘橡皮擦’的酶TET1不再表达,”该研究的主要作者Charles Brenner解释道。“这种甲基橡皮擦通常在非恶性肿瘤细胞中表达,但KRAS被激活后,橡皮擦从此沉默,从而导致甲基标记的积累。”
由KRAS突变引发癌变的细胞增殖异常并形成群落。Brenner和第一作者Bo-Kuan Wu发现,如果给这些细胞补充TET1,这些细胞会重新激活肿瘤抑制基因,这足以抑制它们的异常增殖。另外,从癌细胞中移除KRAS信号也能降低细胞的恶性水平。但是甚至在没有KRAS的情况下,消除细胞中TET1足以使细胞重新癌变。
这些发现暗示,TET1在KRAS途径中充当重要角色。这些发现能帮助医生确定肿瘤患者适合于哪些治疗。
新的研究确定了KRAS生化级联反应中使TET1酶沉默的通路。目前已有能抑制这条通路的药物。
“我们知道,这些抑制剂只能在某些肿瘤中起作用,”Brenner说。“我们认为,能让TET1重新表达的抑制剂或许是一种有效的生物标志物,它可以告诉医生该药物是否在肿瘤中起作用。”
在肿瘤细胞中重新激活TET1基因表达的能力也能帮助测试用于癌症治疗的新的化合物的医疗潜力。