我们身体里的细胞,也像一家家小工厂,每天都要按照遗传信息这份图纸,制造维持生命活动的蛋白质。
但癌细胞有一个意想不到的弱点:它在制造蛋白质时,比正常细胞更容易读错图纸。
正常细胞的出错率只有约3%,部分癌细胞却接近40%。
浙江大学的科学家利用这一差异,设计出一套特殊的基因装置,让癌细胞在犯错时,亲手启动自己的死亡程序。
更令人振奋的是,在小鼠实验中,部分肿瘤竟然完全消退了。
2026年11月4日,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)发表了浙江大学医学院、良渚实验室毛圆辉团队的研究成果。
![]()
这项研究最令人惊喜的地方,不是发现了某种新的抗癌药物,而是为癌症治疗打开了一条完全不同的思路。
一、癌细胞为什么更容易“读错字”?
要理解这项研究,得先弄清楚细胞是怎么工作的。
人体内每个细胞都需要不断制造蛋白质。负责这项工作的,是一种叫核糖体的微小结构。
可以把核糖体理解为一台自动化生产机器,它按照信使RNA携带的遗传信息,每次读取三个碱基,逐步组装出蛋白质。
这个过程要求阅读顺序准确。
如果核糖体向前或者向后错了一位,后面的信息就可能全部读错,制造出完全不同的蛋白质。
科学家把这种现象称为“核糖体移码”。
过去,人们已经知道某些病毒会利用这种机制制造蛋白质,但这种现象在人体细胞中究竟有什么作用,一直没有完全弄清楚。
毛圆辉团队发现,在特定的遗传序列下,一些癌细胞特别容易发生移码。
研究中,相关正常细胞的平均移码频率约为3%,而部分癌细胞接近40%。
为什么会出现这么大的差别?
原因涉及癌细胞内部蛋白质合成系统的异常,包括转运RNA和氨基酸供应、核糖体停顿以及质量控制机制受损等因素。
通俗来说,癌细胞的生产线不仅忙碌,而且某些环节更容易失去控制。
科学家由此产生了一个大胆的想法:
既然癌细胞更容易犯错,能不能利用这种错误,反过来消灭它?
二、让癌细胞自己启动死亡程序
研究团队设计了一套人工基因回路,名字叫FAST。
它的设计非常巧妙。
科学家将能够引发细胞死亡的蛋白质编码信息,放进一套特殊的阅读框架中。
正常细胞按照原来的顺序读取,很难启动这套程序。
而那些容易发生移码的癌细胞,在读取信息时一旦发生特定的错位,就可能意外打开这套隐藏的指令。
这就像科学家在一份生产说明书里设置了一个特殊机关。
普通工人按照正确顺序阅读,不会触发机关。
偏偏那些容易读错行的工人,反而会读到隐藏的命令。
而这条命令,就是让细胞启动自我毁灭程序。
FAST使用的关键效应分子,是Gasdermin D蛋白的活性片段。
它能够在细胞膜上形成孔洞,使细胞发生一种叫“细胞焦亡”的程序性死亡。
更重要的是,这种死亡方式还可能释放危险信号,引发免疫系统的反应。
也就是说,FAST不仅能够直接杀伤癌细胞,还可能帮助免疫系统识别和攻击肿瘤。
三、小鼠实验取得了什么结果?
真正令人关注的,是这套设计在动物实验中的表现。
研究团队利用腺相关病毒AAV9作为递送工具,将FAST基因回路送入患癌小鼠体内。
在结直肠癌模型中,FAST明显抑制了肿瘤生长,部分小鼠的肿瘤完全消退。
研究人员还进行了一个有意思的实验。
他们向部分已经清除肿瘤的小鼠再次接种同类癌细胞,结果没有形成新的肿瘤。
这提示FAST可能不仅能直接杀死癌细胞,还有机会诱导抗肿瘤免疫记忆。
在更具挑战性的胰腺癌模型中,研究人员也观察到了肿瘤负担减轻,以及肝脏、肺部转移病灶减少的现象。
当FAST与抗PD-L1免疫治疗联合使用时,抗肿瘤效果进一步增强。
安全性方面,在研究测试的正常细胞和小鼠组织中,尚未观察到明显的相关毒性。
这些结果确实令人鼓舞,但必须强调:
目前的成功仍然停留在细胞实验和小鼠实验阶段,并不意味着这项技术已经能够治疗人类癌症。
四、这项研究为什么重要?
我认为,这项研究真正的突破,不只是利用基因技术杀死癌细胞,而是改变了科学家寻找癌症弱点的方式。
过去,很多精准抗癌治疗主要关注癌细胞有什么特殊突变、表达什么异常蛋白。
但癌症有一个非常棘手的问题:不同患者的肿瘤不一样,甚至同一个肿瘤内部的癌细胞也存在巨大差异。
这也是为什么一些靶向治疗最初有效,后来却可能产生耐药。
毛圆辉团队换了一个角度。
他们不再只关注癌细胞拥有什么,而是研究癌细胞在生命活动中如何运转,以及哪些环节容易出现异常。
如果某种蛋白质翻译异常存在于多种癌症之中,那么利用这种异常,就可能为跨癌种治疗提供新的机会。
当然,癌细胞的移码频率并非都一样,正常细胞也不是完全不会移码。
未来要走向临床,研究人员仍需解决不同肿瘤之间的差异、基因递送效率、长期安全性等难题。
尤其需要弄清楚:正常细胞中那些低频发生的移码,会不会在某些特殊情况下带来意外风险?
这是决定这项技术能否真正应用于患者的重要问题。
科学研究最迷人的地方,有时候不是发明一种更强大的武器,而是发现对手原本就存在的弱点。
癌细胞依靠异常的生长机制不断增殖,但这种异常也可能成为它的软肋。
过去,我们总想着如何从外部杀死癌细胞。现在,科学家开始尝试让癌细胞自身的错误,成为消灭它的开关。
这或许才是这篇《自然》论文最值得期待的地方。
研究来源:
《自然》(Nature),2026年11月4日
论文:Cancer-selective gene circuits via intrinsic ribosomal frameshifting
作者:Qiuyi Wang、Ao Chen、Yuanhui Mao等
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.