JPR：重磅！科学家有望利用昼夜节律激素—褪黑激素来治疗乳腺癌！

2020年12月11日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Journal of Pineal Research上的研究报告中，来自巴西和美国的科学家们通过研究描述了一组在某些癌症类型（尤其是乳腺癌）中被褪黑激素（melatonin）潜在调节的基因，相关研究结果或能用来帮助开发治疗疾病的新型个体化疗法。

研究者Luiz Gustavo Chuffa说道，某些类型的肿瘤似乎与细胞所产生的褪黑激素的水平直接相关，而在遗传水平上来理解这种激素影响分子信号的机制或有望帮助科学家们根据褪黑激素来开发个体化疗法。褪黑激素俗称为“睡眠激素”，因为其功能包括调节机体的醒睡周期，同时在实验室试验中，研究者还发现褪黑激素具有抗肿瘤特性；目前科学文献中提出的证据表明，低水平的褪黑激素或与癌症风险增加直接相关，而一种可能性的解释就是，该激素能促进基因表达的调节，并有可能会增强肿瘤抑制基因的活性。

图片来源：NCI/NIH

大部分的肿瘤细胞中褪黑激素的水平较低，但实验室试验结果表明，利用褪黑激素的疗法能够增加肿瘤细胞的死亡并减少肿瘤细胞的增殖，这对于避免肿瘤进展和转移非常重要。目前研究人员正在进行临床试验来评估是否能利用褪黑激素来治疗癌症，研究人员已经开发出了针对不同乳腺癌亚型的特殊疗法，其中一些患者或会对基于褪黑激素的替代疗法产生较好的反应，而另一些患者则可能不会产生较好的反应。

寻找靶向基因

为了确定能作为癌症疗法指南的分子标志物，研究人员首先进行了一项综合性分析来阐明褪黑激素如何调节多种调整中microRNA分子的表达，这些癌症包括乳腺癌、头颈癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、中枢神经系统癌症和结直肠癌。综合性分析需要使用统计学方法对文献进行系统性的回顾，以整合同一主题已经发表的多项研究成果；microRNAs是一种小型RNA分子，其并不能编码蛋白质但却会在基因组中发挥调节性的功能，从而控制基因的表达和多种细胞过程。

研究者Chuffa说道，在第一个阶段，我们发现了14项相关研究（揭示褪黑激素与microRNA表达改变之间的关联），对于我们所关注的7种癌症，我们发现了46种表达发生改变的microRNA分子。随后研究人员基于对microRNAs和其调节性靶点之间关联的分析，利用生物信息学来识别与激素对肿瘤细胞发挥作用相关的通路，随后他们生成并分析了多种调节性和分子网络。进一步深入分析后，最终研究人员确定了46种microRNAs发生表达改变的靶向基因。因此研究人员就能理解褪黑激素是如何在多种细胞信号通路中发挥作用，褪黑激素靶向作用的基因与癌症中重要的生物学过程相关，比如细胞循环调节、细胞死亡、迁移和衰老等过程。褪黑激素似乎对乳腺癌、口腔癌、胃癌等多种癌症作用效果更强，而对于前列腺癌、结直肠癌和胶质母细胞瘤，microRNAs诱导的改变则较少。

研究者发现，乳腺癌与最多的基因和microRNAs相关，随后他们将相关microRNA的目标基因与对利用黑素瘤治疗的小鼠乳腺肿瘤进行的RNA测序分析所得到的结果进行比较；RNA测序技术能利用新一代的测序技术来同时研究多个基因的表达情况，从而就能获得整个转录组，即组织中表达的RNA分子的完整集合。Chuffa说道，在用40mg褪黑激素处理的动物模型中，与免疫系统和细胞凋亡相关的信号通路表现比较丰富，而与肿瘤侵袭性和转移相关的通路则会减少。

此外，研究人员还调查了在转录和细胞周期等过程中处于活跃状态的特定蛋白质（转录因子和激酶等），他们的目标就是在细胞过程和乳腺癌公共数据库中寻找共同的靶点。乳腺癌中被褪黑激素调节的基因或许能作为潜在的靶点帮助开发新型乳腺癌疗法；褪黑激素是一种多任务分子，其能对多种细胞底物发挥作用，因此目前研究人员正在深入研究来阐明褪黑激素是如何影响microRNA的表达，从而识别出细胞的调节性机制。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Luiz Gustavo de Almeida Chuffa，Robson Francisco Carvalho，Luis Antônio Justulin, et al. A meta‐analysis of microRNA networks regulated by melatonin in cancer: Portrait of potential candidates for breast cancer treatment, Journal of Pineal Research (2020). DOI:10.1111/jpi.12693