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癌症是由于反常的细胞增殖所导致，其是世界上最重点的公共卫生问题之一。近期，一篇发布在国际杂志Cell上题为“A plant immune protein enables broad antitumor response by rescuing microRNA deficiency”的科研报告中，来自北京大学等公司的专家们经过科研发掘，一种特殊的植物免疫蛋白或能经过减缓microRNA（miRNA）的缺陷来实现广谱的抗肿瘤反应，其或有望供给一种帮忙抵御人类癌症的强大武器。
专家首次发掘一种植物免疫性蛋白或有望彻底治愈癌症。
照片源自：Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.04.030
miRNA被认为与致癌过程密切关联，哺乳动物成熟的miRNA双链上存在一种2-nt 3端终端过剩，其能被Argonaute（AGO）蛋白识别并装载从而形成RNA所诱导的沉默复合体（RISC），并能调节靶向基因的表达，实质上，全面性的miRNA的剂量减少被认为是诱发癌症的原由。细胞周期的过度激活是癌细胞反常增殖的一个必要前提，然而让科研人员惊讶的是，非常多miRNAs能直接靶向功效并控制细胞周期基因从而掌控细胞增殖，因此呢，经过修复肿瘤中缺陷的miRNA通路或许能做为一种新型的肿瘤疗法来控制肿瘤细胞的增殖。
与miRNA不同的是，siRNA源自于不同的RNA依赖性的RNA聚合酶（RDR）所合成的双链RNA底物，植物中RDR1依赖性的siRNA是一种独特的核心分子免疫反应通路，尤其是能够参与抗病毒免疫反应，因此呢，科研人员旨在从动物和植物免疫系统的差异出发，在哺乳动物中开展基于植物RDR1的植物遗传工程操作，并科研其在转化医学行业的应用。
文案中，科研人员介绍了不可有效结合AGO2复合体的1-nt-shorter 3’末端的miRNA异构体或许会在人类原发性癌症和癌细胞系的不一样本中广泛累积，做为异位表达的植物免疫性蛋白，RDR1能经过其单核苷酸尾部来修饰AGO2的这些双链游离性的miRNA异构体，从而重新激活缺陷的miRNA通路，并能特异性地阻断实体瘤和白血病中的癌细胞周期。
科研人员发掘，RDR1蛋白能经过靶向功效细胞周期来控制癌细胞的增殖，科研人员将拟南芥（At）和水稻（Os）的RDR1基因分别克隆到由Dox所诱导的慢病毒载体中，同期她们验证了其在哺乳动物细胞中成功的异位表达，在分子水平上，基于RNA测序的基因富集分析结果（GSEA）显示，拟南芥和水稻中的RDR1能干涉所有癌细胞系的细胞周期过程，同期还不会对非癌变的对照细胞产生显著的损害效应，科研人员认为，RDR1是一种外源性的肿瘤控制子，其能特异性地靶向功效并干涉癌细胞的细胞周期，同期还不会影响非癌变细胞，拟南芥和水稻中的RDR1针对癌细胞的增殖有着广谱且特殊的控制特性，且并不会对非癌变细胞系产生损害影响。
照片源自：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00528-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867422005281%3Fshowall%3Dtrue
3’末端的短1-nt miRNA异构体在多种肿瘤中会广泛累积，科研者提出，植物中的RDR1能经过增多全面性的miRNA表达来控制细胞周期和细胞增殖，从而就能经过敲除和AGO2-CLIP的miRNA通路的重要组分来恢复癌细胞中miRNA的缺陷；而经过对已然发布的miRNA测序数据及AGO2-IP的miRNA测序的系统性分析结果显示，反常的短1-nt双链miRNA异构体在癌细胞中进入AGO2或许并不是那样有效和稳定，因此这可能与不同肿瘤中miRNA剂量的减少相关。另外，科研者还发掘，RDR1能经过单核苷酸尾部来修复癌细胞中的miRNA异构体，经过进行体外生化实验，科研人员就能直接证明，rAtRDR1或能经过3’末端单核苷酸来修饰单链miRNA和携带1-nt或2-nt过剩的双链miRNA，但却并不可修饰携带平末端的双链miRNA。科研者暗示，拥有核苷酸转移酶活性的RDR1或能经过单核苷酸修饰从AGO2中分离出的短1-nt双链miNA异构体，从而恢复其对AGO2的装载效率，最后修复癌症中有缺陷的miRNA通路。最后，RDR1就能控制多种小鼠实体瘤和白血病的发展，科研人员在免疫缺陷和身体白血病的小鼠模型中验证了植物RDR1的抗肿瘤功效，最后，经过纳米囊泡包装和AAV装载的纯化RDR1蛋白就能分别在体外细胞和身体实体瘤水平上实现直接运输和对肿瘤的控制。
综上，本文科研结果显示，科研人员首次发掘了反常的3’端短链1-nt miRNA异构体会在多种人类原发性肿瘤中进行累积，从而就为在肿瘤出现过程中miRNA剂量的全面下降供给了一个新的科研视角，而利用RDR1，科研人员或许就能经过修复癌细胞中的miRNA缺陷来实现广谱的抗肿瘤反应，并能研发出一种新型策略来编辑和操控miRNA，从而使其能作为一种有效抵御癌症的强大武器。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Ye Qi,Li Ding,Siwen Zhang，et al.<a href="https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00528-1?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867422005281%3Fshowall%3Dtrue"> A plant immune protein enables broad antitumor response by rescuing microRNA deficiency, Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.04.030
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文案源自：生物谷
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发表于 2024-6-17 23:54:51
