Cell Rep：特殊RNA或能抑制乳腺癌细胞的形成

乳腺癌是女性中最常见的一种癌症类型，其发生通常起源于乳腺上皮细胞，这些细胞在女性怀孕期间和怀孕后专门用来分泌乳汁；近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“PAPAS promotes differentiation of mammary epithelial cells and suppresses breast carcinogenesis”的研究报告中，来自耶拿-弗里德里希-席勒大学等机构的科学家们通过研究发现特殊的RNA或能帮助抑制乳腺癌细胞的形成。相关研究结果有望帮助开发出新型乳腺癌诊断技术和治疗手段。

细胞分化（即细胞特化，cell specialization）是细胞承担不同任务的过程，在产乳过程中，相关细胞首先会开始繁殖，所需要的蛋白质通常是通过核糖体来产生，而核糖体的基本组成部分是核糖体RNA（rRNA）。如果需要更多蛋白质的话，对rRNA的要求也会增加，其在细胞核中的合成也会相应地增加，在产乳结束时，这种特殊的细胞就会停止生长并再次减少rRNA的合成，这种调节机制往往发生在表观遗传学水平上，这意味着改变的并不是DNA自身，而是其包装，而这是由另一种类型的RNA负责的。

研究者Holger Bierhoff博士说道，我们已经发现了一种名为PAPAS的长链非编码RNA，其主要作用于DNA的包装并能减少rRNA的产生；更准确地讲，PAPAS能影响DNA活性区域的进入，并决定这些区域是否会被复制成为RNA，如果出现大量核糖体和蛋白质，那么就需要更多的rRNA，同时PAPAS的合成就会被减少，如果要停止这一过程的话，PAPAS的水平就会升高。研究人员还发现，PAPAS不仅在细胞增殖过程中扮演重要角色，还在细胞特化中发挥重要作用，当通过对细胞基因遗传操作来关闭PAPAS的表达后，产乳细胞的发育过程就不变得不再正常。

特殊RNA或能抑制乳腺癌细胞的形成

图片来源：Cell Reports (2024). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113644

rRNA的合成还会在癌细胞中增加，因为癌细胞会快速繁殖并需要大量蛋白质，相应地也需要大量的核糖体，因此研究者就想知道是否所观察到的调节性机制在乳腺癌的发生过程中扮演关键角色，答案显然是肯定的；当研究人员减少PAPAS的合成并关闭细胞特化时，他们观察到，细胞会发展出癌细胞的特征，相比之下，研究人员对细胞培养物和小鼠进行研究后发现，高水平的PAPAS能减少肿瘤生长以及癌症转移的扩散。那么癌细胞是如何设法关闭PAPAS的产生从而增强rRNA的合成的呢？研究者Bierhoff解释道，我们还发现了一种新型基质，PAPAS的产生需要PAPAS基因开头的一种分子信号，这种信号结构受到了特定蛋白的调节，而这些蛋白则能分解或阻断这种信号结构，研究者还观察到，这些蛋白质的产生在乳腺癌细胞中水平较高，肿瘤越具有侵袭性，其水平就越高。

研究者表示，这些研究结果在两方面表现出了一定希望，首先他们观察到，PAPAS能作为评估乳腺肿瘤侵袭性的有趣标志物，这些信息或能被潜在作为一种诊断工具，其次，研究人员已经开发出了一种用于癌症治疗的RNA疗法，如今他们知道了PAPAS调节rRNA合成的机制以及需要RNA的哪些区域。研究人员的想法是人工制造PAPAS的这一部分，将其包裹乳纳米颗粒，并引入到癌细胞中从而恢复其功能；通过这种方式，研究人员就能减少癌细胞增殖所需的rRNA的合成，这种策略类似于mRNA疫苗，然而研究人员应用的是调节性的RNA而不是编码蛋白的RNA。

综上，本文研究结果表明，人类乳腺癌中PAPAS的剔除，RNase H1和复制蛋白A（RPA）表达的上调或许支持了本文研究发现的临床相关性。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Sijia Ren，Feng Bai，Viviane Schnell, et al. PAPAS promotes differentiation of mammary epithelial cells and suppresses breast carcinogenesis, Cell Reports (2024). DOI:10.1016/j.celrep.2023.113644