癌症让人闻之色变,TP53基因是迄今发现的与人类肿瘤相关性最高的基因,作为人体内重要的抑癌基因,TP53不仅可以阻止肿瘤细胞分裂,诱导肿瘤细胞凋亡,还可以修复正常DNA的损伤,因此TP53基因也被称作“基因警察”。
据统计数据显示,75%的癌症患者都存在TP53基因突变,TP53变异与近一半以上的癌症发生有关,包括肺癌、胃癌、肝癌、膀胱癌、食管癌、乳腺癌、宫颈癌等多种癌症。实际上,全世界癌症患者的案例的确不在少数,并且趋于年轻化。2017年10月27日,国际癌症研究机构等组织的研究人员在《柳叶刀·肿瘤学》杂志在线发表了一项旨在量化全世界20-39岁年轻人群癌症发病、死亡及癌症负担研究的最新数据,2012年,全球20-39岁年龄段癌症新发病例97.5万例,癌症相关死亡35.8万例,相当于新发癌症病例43.3/10万人·年,癌症相关死亡15·9/10万人·年。面对如此严峻的形式,科学家们在防癌抗癌研究方面做出了不懈的努力。
如果室内发生火灾,烟雾探测器会发出警报提醒我们。现在,来自德国的Frank Buchholz教授研究团队开发出了一个TP53基因的“分子警报传感器”(以下简称TP53传感器),能够监测基因功能的基因传感器。如果细胞发生TP53基因突变,非功能性TP53基因会激活传感器,启动细胞死亡程序。11月13日,研究人员已将研究结果发表在Nature Communications。
随着时间的推移,原癌基因和抑癌基因的突变逐渐积累,最终导致细胞癌变,失控增殖。Frank Buchholz 教授表示,我们大多在癌症发展中晚期才发现,并开始治疗,要消灭体内的所有癌细胞往往为时已晚。此外,治疗过程中出现的额外突变,会促使一些癌细胞出现抗药性。虽然TP53基因变异与50%以上的癌症发生有关,在调节多种应激信号和防止细胞转化方面也起着核心作用。但TP53本身并不是(老鼠)细胞生存的必需基因,所以它的突变不会被及时发现。
能不能通过编程使TP53成为细胞的重要基因呢?研究人员希望可以设计一种TP53传感器,能够检测细胞中TP53基因的状态。
Frank Buchholz 教授的研究小组通过编程,成功使细胞依赖于TP53的正常功能,如果TP53的功能中断,传感器就会被激活并引发细胞死亡。
在正常生理情况下,TP53在细胞内保持低水平表达,但在细胞应激如DNA损伤、癌基因激活、核糖体压力和缺氧等情况下,TP53会迅速表达使蛋白水平稳定。由此,研究人员将传感器设计为依赖TP53基因表达的元件,该传感器能够区分拥有TP53野生型(WT)、TP53突变基因以及发生TP53基因敲除(KO)的细胞,在早期阶段选择性检测和消除这些发生突变的细胞。此外,研究中该传感器可在原代细胞和小鼠体内模型中准确检测发生常见TP53突变的细胞,表明该传感器在肿瘤学研究中具有广泛的适用性。
TP53传感器能够在第一时间主动干预,在癌症非常早期的阶段发出警报,从而避免细胞转化过程,提醒我们及时采取相应的措施抑制肿瘤形成。研究人员计划利用他们最初的发现来开发新的癌症诊断方法,并建立一个长期的癌症突变保护系统。
在此,小编认为,目前该传感器虽然仍处于研究阶段,且尚不明确对人体是否产生副作用。但随着科学研究的不断进步,终有一天我们可以将癌症“扼杀在摇篮里”。在此之前,日常生活中我们应该保持健康的饮食、运动、睡眠等生活方式及生活习惯,积极规避会诱导肿瘤发生的环境危险因素,防患于未然,尽量避免引爆健康的雷区。
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