癌细胞有“自毁密码”，科学家找到启动“钥匙”

近期，研究人员开发出了一款名为ASO-1570的药物，实验显示它可成功激活肿瘤细胞的“自毁密码”，迫使肿瘤停止生长，目前这款药物已进入I期临床试验。

撰文 | 李静慧（清华大学医学院）

癌症之所以难治，很大一个原因是它可以无限增殖。但实际上，很多癌细胞中原本都有一段“自毁密码”，却被癌细胞“狡猾”地跳过了。如果能激活这段密码，治愈癌症前景可期。

今天我们来聊聊让癌细胞自毁的“自毁密码”是什么？为什么癌细胞能跳过？怎样才能激活这段密码？如果真能激活这段“自毁密码”，我们离治愈癌症还有多远？

最近，《自然·通讯》（Nature Communications）发布了一项研究：癌细胞竟然能通过篡改基因的"剪辑规则"逃脱生长控制。来自美国杰克逊实验室与康涅狄格大学健康中心的科学家们，开发出了一款名为ASO-1570的药物，成功让癌细胞“自废武功”。这种反义寡核苷酸（ASO）药物如同精准的基因剪辑师，通过重编程RNA剪接过程激活肿瘤细胞的“自毁密码”，迫使肿瘤停止生长。

“自毁密码”其实是人体细胞里的一种自我调控机制。

简单来说，人体内有一种叫TRA2β的基因，它能制造一种和癌症有关的蛋白（TRA2β蛋白），这种蛋白可能会促进癌细胞生长。而毒性外显子（PE）就像是这个基因的“自毁密码”。如果细胞检测到 TRA2β 蛋白太多，毒性外显子就会启动一个“销毁程序”，让这部分基因的指令（mRNA）被分解，减少蛋白的产生，防止细胞疯长，从而降低癌变的风险。“自毁密码”就好像是细胞自己设定了一道安全阀，一旦危险信号过量，就会自动踩刹车，避免失控。

照理来说，有“自毁密码”，癌细胞应该活不下来才是。但在实际情况中，癌细胞却钻了一个空子。

在生物体中，蛋白质合成的流程首先是以 DNA为模板，转录合成前体RNA，前体RNA再通过RNA可变剪接过程变成成熟mRNA，最后是成熟mRNA被翻译成蛋白质。

如果把DNA比作生命剧本，RNA可变剪接就是关键的“后期剪辑”过程——细胞通过选择性保留外显子（有效片段）并剪切内含子（冗余片段），将同一个基因的RNA粗产物“剪辑”成不同版本蛋白质的模板（mRNA）。就像导演用相同素材剪辑出剧情片或纪录片，正常情况下，细胞会用RNA剪接机制，将同一段DNA 的“杀青版本”最终剪成能产生不同蛋白质的“公映版”。

但如果出现“剪辑事故”，某些关键的“安全机制”（比如毒性外显子）会被错误地跳过，使得细胞无法“踩刹车”，从而不断增殖，最终形成肿瘤。

科学家发现，多种不同类型癌细胞中TRA2β基因的毒性外显子含量下降，且与癌症不良预后高度相关，包括乳腺癌、肺癌、脑肿瘤、卵巢癌、皮肤黑色素瘤、白血病和结直肠癌等多种高度侵袭性肿瘤。癌细胞跳过这段“自毁密码”，就像是私自拆除了基因调控系统的保险丝，让致癌信号永远处于“通电”状态。

这时我们会想，怎样才能激活这段“自毁密码”，控制肿瘤发展呢？

答案便是我们之前提到的这款新药物——ASO-1570。其实ASO类药物在之前就有了，例如治疗脊髓性肌萎缩症的诺西那生钠（Spinraza），它针对的是生存运动神经元-2（SMN2）基因；还有治疗杜氏肌营养不良症的依特立生（Eteplirsen），它靶向抗肌萎缩蛋白基因。不过，和之前ASO类药物不同的是，这次研发的ASO-1570是首款应用于癌症治疗领域的ASO类药物。

癌症生长受到许多因素的影响，比如遗传变异、表观失调、代谢异常和免疫逃逸等，ASO类药物影响的正是肿瘤生长的表观遗传机制。表观遗传指的是不改变DNA序列的情况下，通过给基因“贴标签”、“做笔记”等方式，控制基因的“开关状态”，常见的调控方式包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA调控等。而ASO-1570本质上是一种人工合成的非编码RNA，能够让RNA剪接体容易识别TRA2β基因的毒性外显子，增加毒性外显子在成熟mRNA中的含量，重新激活这段“自毁密码”，让癌细胞走向自我毁灭。

与传统抗肿瘤药物相比，ASO-1570具有许多优势，比如能精准调控基因表达、更少的脱靶效应，以及可逆性。一旦停药，ASO的调控作用可以很快恢复，避免永久性基因改变的风险，为个性化精准治疗提供了更大的可能。

然而，ASO类药物在临床应用中仍然面临许多挑战。其中最关键的是递送效率——如何将ASO有效地递送到肿瘤部位，并穿透肿瘤细胞膜，是目前ASO药物研发的重要难题。另一大难点是药物在体内的稳定性。ASO类药物是一种RNA分子，RNA的生物学特性决定了它容易被降解，如何提高ASO的稳定性，延长它在体内的“续航时间”，是未来研究的重点。

为了克服这些挑战，科学家将在未来进一步优化ASO-1570的分子设计，同时结合纳米载体及其他递送技术，来提高药物递送效率和在体内的稳定性。

除此之外，肿瘤异质性和适应性耐药是目前癌症治疗领域的两大难题，对于ASO类药物，这些问题同样存在。ASO-1570只能靶向TRA2β基因的毒性外显子含量下降的肿瘤细胞，而无法清除所有异常细胞。在接受ASO治疗一定时间后，部分患者可能会发生适应性耐药，导致药物失效。

科学家们未来将探索ASO和其他靶向疗法的联合应用，来增强抗癌效果。ASO-1570的Ⅰ期临床试验将在2026年启动，如果最终全部临床试验成功，ASO-1570将会正式上市，真正造福肿瘤患者。

ASO-1570的突破标志着现代癌症治疗进入了“分子外科手术”时代。随着技术的革新，ASO疗法可能会像"生物导弹"一样，能精准打击肿瘤弱点。我们有理由相信，它将在未来的肿瘤精准治疗中发挥越来越重要的作用，为攻克难治性癌症提供新的希望。

出品：科普中国

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