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减少与儿科脑肿瘤相关的特定基因'沉默'分子

约翰斯·霍普金斯大学医学研究人员试验了实验室培养的脑癌细胞,他们已经证明,某些基因沉默的特定微小分子的缺乏与被称为低级别胶质瘤的儿科脑肿瘤的发展和生长有关。

该研究结果的报告于2018年秋季发表在“科学报告”上,并支持增加microRNA水平作为治疗这些肿瘤的潜在手段的想法。

据估计,美国每年诊断出1,600例儿童低级别胶质瘤(PLGGs),其中绝大多数这些生长缓慢的肿瘤主要通过手术切除来治疗和治愈,但在某些情况下,手术可能会损伤关键的附近脑组织,取决于肿瘤的位置。与高级别的胶质母细胞瘤不同,例如夺走亚利桑那州参议员约翰麦凯恩生活的那种,PLGG主要影响学龄儿童和年轻人。

“人们早就知道微小RNA在控制各种肿瘤特性如生长方面发挥作用,”约翰霍普金斯大学医学院病理学副教授,该研究的资深作者Fausto Rodriguez博士说。

“我们的研究结果确定了一小部分微小RNA,它们的数量足以减少儿童低级别胶质瘤中癌细胞的生长和侵袭。”

微小RNA是一种微小的分子,其方式类似于管弦乐队指挥控制每个仪器组的流动,指挥整个基因网络的表达,通过基本上沉默它们来制造蛋白质,并负责调节生物过程,如营养摄入,细胞生长和细胞死亡。改变的特定microRNA水平可以破坏整个生物学途径,就像管弦乐队的误导部分可以扰乱整个分数一样。

“一个microRNA可以靶向多个基因并对细胞过程产生深远的影响,并且这些改变是动态的,”Rodriguez说,他说PLGGs是分析microRNA类型和水平的良好候选者,因为与其他肿瘤相比,遗传性PLGGs是稳定的。他说,这使得相对容易识别任何相关的遗传异常和潜在的治疗目标。

对于这项新研究,研究人员首先在两项研究中分析了先前收集的microRNA亚型数据。他们使用生色原位杂交(CISH)检查了来自125名低级别胶质瘤患者的肿瘤特定microRNA水平,称为miR-125b,这种技术适用于病理学中常规处理的组织并允许识别特异性感兴趣的细胞中的微小RNA。与24种弥漫性星形细胞瘤和正常脑组织相比,这种microRNA的水平在43种毛细胞星形细胞瘤(PLGG最常见的亚型)中较低。

Rodriguez和研究小组接下来研究了来自儿童脑(胶质)肿瘤的8种癌细胞系,其中microRNA 125b-p水平使用的方法可以快速制作数千至数百万拷贝的基因序列,以便更容易地分析多少表达基因的Rodriguez报道,虽然microRNA 125b-p的水平在实验室培养的细胞系中不同,但它们在癌细胞系中的显着和均匀地低于非癌细胞系。

在旨在鉴定这些microRNA在细胞生长中的作用的进一步实验中,研究人员通过使用特定病毒在肿瘤细胞中引入DNA片段来增加癌细胞系中miR-125b的水平,并且观察到细胞分裂和生长的减少。为了检查细胞死亡是否导致细胞生长减少,Rodriguez染色含有高水平microRNA 125b的细胞并注意到所有细胞系中的细胞死亡,这表明microRNA 125b水平的增加可以阻止PLGG的生长。

罗德里格兹说:“这些研究结果是精准医学进步可能带给我们的一个例子,并表明,有朝一日,特定基因和microRNA的水平可能会成为PLGG的靶向治疗方法。”

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