

肥大细胞癌的一种潜在的新疗法是在信使RNA (mRNA)传递制造细胞增殖基因的指令之前,通过“突变”来减少肥大细胞的数量。这种方法被称为移帧,它改变前mRNA,使成熟的mRNA被降解,任何由其指令产生的蛋白质都被改变和惰性。在小鼠模型中,针对c-KIT基因的移框可减小肥大细胞肿瘤的大小并防止其向其他器官的浸润。
肥大细胞调节免疫反应。但是过多的肥大细胞会导致许多疾病,其中最严重的是肥大细胞白血病和肥大细胞肉瘤。一种被称为c-KIT的基因产生一种蛋白质,KIT,它与肥大细胞的存活和增殖有关。C-KIT突变可增加肥大细胞在多个器官中的增殖,导致肥大细胞癌。
克鲁斯和一组来自北卡罗来纳州立大学和美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员使用了一种被称为外显子跳跃的技术来产生移码突变。
在基因或蛋白质产生之前,由编码区和非编码区(称为外显子和内含子)组成的pre-mRNA被剪接,因此内含子被去除,只留下外显子——基因的“生产指令”。由此产生的成熟mRNA然后传递指令,基因或蛋白质就产生了。如果出现问题或发生突变,停止密码子——信使rna中的一个短序列——通过导致信使rna链被降解或破坏来停止有缺陷蛋白质的产生。
研究人员利用这种机制,将一种被称为寡核苷酸的短RNA分子结合到c-KIT前mrna的外显子4上,有效地欺骗剪接蛋白,使其认为外显子是内含子,并将其移除。缺失或跳过的外显子在mRNA的读框中产生移码,导致其被识别为突变体并被降解。
克鲁斯说:“我们正在改变制造蛋白质的信息——把‘开’的开关切换到‘关’的开关。”“如果你让mRNA产生一种突变和严重截断的蛋白质,你的细胞就会识别并降解信息,这样蛋白质就不会产生了。”
研究人员在体外对肥大细胞白血病细胞使用移框c-KIT mRNA方法,发现KIT蛋白表达、信号传导和功能降低。癌细胞停止增殖,并在数小时内开始死亡。在小鼠模型中,当诱导移框c-KIT mRNA时,肿瘤生长和其他器官浸润减少,肿瘤细胞死亡增加。
克鲁斯说:“我们的技术的另一个优势是它解决了降解逃避问题。”“偶尔,错误的信息会逃避降解,它们的突变蛋白质无论如何都会产生。但是由移框的c-KIT mRNA产生的蛋白质是惰性的或无功能的。因此,即使它们被生产出来,也不会造成更大的伤害。”
这项研究发表在《分子疗法》杂志上,并得到了美国国立卫生研究院的支持。北卡罗来纳州立大学博士后研究员道格拉斯·斯奈德是第一作者。论文中描述的技术已经获得了Hoth Therapeutics的许可。