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腾讯登录中美学者：促使癌细胞改变状态的蛋白
| 导读 | 最近，来自麻省理工学院的一项新研究表明，一个RNA结合蛋白家族，在癌症、特别是一种乳腺癌亚型中起着调控作用。这些蛋白质被称为Musashi蛋白，能够迫使细胞进入一种增殖能力增强有关的状态。 |
最近，来自麻省理工学院的一项新研究表明，一个RNA结合蛋白家族在癌症、特别是一种乳腺癌亚型中起着调控作用。这些蛋白质被称为Musashi蛋白，它们能够迫使细胞进入一种增殖能力增强有关的状态。
以前生物学家们发现，这种转变，往往发生在癌细胞以及胚胎发育期间，由转录因子（启动和关闭基因的蛋白质）控制。然而， MIT这项新的研究表明，RNA结合蛋白也在其中发挥了重要的作用。人类细胞中有大约500种不同的RNA结合蛋白，它们通过调节信使RNA——携带DNA指令给其余细胞的分子——影响着基因表达。
这项新研究的共同第一作者、MIT博士Yarden Katz说：“最近的研究表明，通常有很多RNA加工过程发生在人类细胞和哺乳细胞中。RNA是在细胞内的几个点进行加工的，这给了RNA结合蛋白在每个点调节RNA的机会。我们非常想了解这类未开发的RNA结合蛋白，以及它们如何调节细胞状态的转变。”
相关研究结果发表在2014年12月15日的《eLife》杂志，第一作者还包括中国农业大学的Feifei Li。本文通讯作者分别是麻省理工学院生物学教授Christopher Burge、Rudolf Jaenisch和中国农业大学的于政权（Zhengquan Yu）。
控制细胞状态
在这项研究之前，科学家对于Musashi蛋白的功能知之甚少。这些RNA结合蛋白通常被用来鉴定神经干细胞，因为它们富含在这些细胞中。它们也存在于肿瘤中，包括胶质母细胞瘤，一种非常具有侵袭性的脑瘤。
Katz说：“通常它们可标记干细胞和祖细胞，但是它们在癌症中是开启的。这是很耐人寻味的，因为这表明它们可能把一种更加未分化的状态强加在癌细胞上。
为了研究这种可能性，Katz操控Musashi蛋白在神经干细胞中的水平，并测量其对其他基因的影响。他发现，受Musashi蛋白影响的基因，与上皮间质转化（EMT）有关，通过这个过程，细胞失去了粘在一起的能力，并开始侵入其他组织。
已有研究证明，EMT在乳腺癌中非常重要，从而这促使该研究小组在非神经组织肿瘤中深入研究Musashi蛋白。他们发现，Musashi蛋白在一类称为luminal B肿瘤的乳腺肿瘤中表达最高，这种肿瘤不是转移性的，但是是侵袭性和迅速增长的。
当研究人员敲除掉实验室培养乳腺癌细胞中的Musashi蛋白时，细胞被迫退出上皮状态。另外，如果间充质细胞中的蛋白质被人为地提高，细胞就转变为一种上皮状态。这表明，Musashi蛋白负责把癌细胞维持在一种增殖的上皮状态中。
Katz说：“这些蛋白质似乎真的调节这种细胞状态的过渡，我们从其他研究知道，这非常的重要，特别是在乳腺癌中。”
胚胎发育和癌症
研究人员发现，Musashi蛋白可抑制一个叫做Jagged1的基因，这反过来又调节Notch信号途径。Notch信号可在胚胎发育期间促进神经元的细胞分裂，也在癌症中起着重要的作用。
当Jagged1被抑制后，细胞就被锁定在一种上皮状态，更不用说能活动。研究人员发现，在正常乳腺发育过程中（而不仅仅是在癌症中），Musashi蛋白也抑制Jagged1基因。当这些蛋白质在正常乳腺组织中过度表达时，细胞更难经历乳腺组织发育所必需的健康EMT类型。
现在，研究人员正在尝试弄清Musashi蛋白（胚胎发育后它们通常被关闭）在癌细胞中是如何得以恢复的？Katz说：“我们已经研究了这种蛋白的作用，但是我们不知道它们是如何调节的。”
他说，现在说Musashi蛋白可成为癌症药物的有用靶标，还为时过早，但是它们可能成为一种很好的诊断标志物，来确定癌细胞处于一种什么状态。他这样说道：“需要做的是理解肿瘤在这个阶段的细胞状态，并诊断它们，而不是治疗它们。”（转化医学网360zhyx.com）
以前生物学家们发现，这种转变，往往发生在癌细胞以及胚胎发育期间，由转录因子（启动和关闭基因的蛋白质）控制。然而， MIT这项新的研究表明，RNA结合蛋白也在其中发挥了重要的作用。人类细胞中有大约500种不同的RNA结合蛋白，它们通过调节信使RNA——携带DNA指令给其余细胞的分子——影响着基因表达。
这项新研究的共同第一作者、MIT博士Yarden Katz说：“最近的研究表明，通常有很多RNA加工过程发生在人类细胞和哺乳细胞中。RNA是在细胞内的几个点进行加工的，这给了RNA结合蛋白在每个点调节RNA的机会。我们非常想了解这类未开发的RNA结合蛋白，以及它们如何调节细胞状态的转变。”
相关研究结果发表在2014年12月15日的《eLife》杂志，第一作者还包括中国农业大学的Feifei Li。本文通讯作者分别是麻省理工学院生物学教授Christopher Burge、Rudolf Jaenisch和中国农业大学的于政权（Zhengquan Yu）。
控制细胞状态
在这项研究之前，科学家对于Musashi蛋白的功能知之甚少。这些RNA结合蛋白通常被用来鉴定神经干细胞，因为它们富含在这些细胞中。它们也存在于肿瘤中，包括胶质母细胞瘤，一种非常具有侵袭性的脑瘤。
Katz说：“通常它们可标记干细胞和祖细胞，但是它们在癌症中是开启的。这是很耐人寻味的，因为这表明它们可能把一种更加未分化的状态强加在癌细胞上。
为了研究这种可能性，Katz操控Musashi蛋白在神经干细胞中的水平，并测量其对其他基因的影响。他发现，受Musashi蛋白影响的基因，与上皮间质转化（EMT）有关，通过这个过程，细胞失去了粘在一起的能力，并开始侵入其他组织。
已有研究证明，EMT在乳腺癌中非常重要，从而这促使该研究小组在非神经组织肿瘤中深入研究Musashi蛋白。他们发现，Musashi蛋白在一类称为luminal B肿瘤的乳腺肿瘤中表达最高，这种肿瘤不是转移性的，但是是侵袭性和迅速增长的。
当研究人员敲除掉实验室培养乳腺癌细胞中的Musashi蛋白时，细胞被迫退出上皮状态。另外，如果间充质细胞中的蛋白质被人为地提高，细胞就转变为一种上皮状态。这表明，Musashi蛋白负责把癌细胞维持在一种增殖的上皮状态中。
Katz说：“这些蛋白质似乎真的调节这种细胞状态的过渡，我们从其他研究知道，这非常的重要，特别是在乳腺癌中。”
胚胎发育和癌症
研究人员发现，Musashi蛋白可抑制一个叫做Jagged1的基因，这反过来又调节Notch信号途径。Notch信号可在胚胎发育期间促进神经元的细胞分裂，也在癌症中起着重要的作用。
当Jagged1被抑制后，细胞就被锁定在一种上皮状态，更不用说能活动。研究人员发现，在正常乳腺发育过程中（而不仅仅是在癌症中），Musashi蛋白也抑制Jagged1基因。当这些蛋白质在正常乳腺组织中过度表达时，细胞更难经历乳腺组织发育所必需的健康EMT类型。
现在，研究人员正在尝试弄清Musashi蛋白（胚胎发育后它们通常被关闭）在癌细胞中是如何得以恢复的？Katz说：“我们已经研究了这种蛋白的作用，但是我们不知道它们是如何调节的。”
他说，现在说Musashi蛋白可成为癌症药物的有用靶标，还为时过早，但是它们可能成为一种很好的诊断标志物，来确定癌细胞处于一种什么状态。他这样说道：“需要做的是理解肿瘤在这个阶段的细胞状态，并诊断它们，而不是治疗它们。”（转化医学网360zhyx.com）
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