表观遗传学是指在不改变DNA序列的情况下,通过化学(http://www.maoyihang.com/sell/l_9/)修饰(如DNA甲基化)调控基因表达的过程。异常的DNA甲基化是癌症发生和进展的关键驱动因素之一。尽管表观遗传疗法已在白血病等血液癌症中取得一定成功,但在实体瘤中的应用仍面临巨大挑战。
研究团队发现,小鼠版本的STELLA蛋白(mSTELLA)能够有效抑制一种关键的表观遗传因子——UHRF1。UHRF1在多种实体瘤中高度表达,并通过招募其他蛋白质将甲基化基团添加到肿瘤抑制基因的DNA上,从而促进癌症发展。相比之下,人类版本的STELLA蛋白(hSTELLA)与UHRF1的结合能力较弱,抑制效果有限。
通过比较mSTELLA和hSTELLA的氨基酸序列,研究人员发现两者仅有31%的相似性,并识别出一个关键的肽类区域,该区域解释了mSTELLA与UHRF1紧密结合的能力。进一步实验表明,mSTELLA肽能够在人类结直肠癌细胞中有效阻断UHRF1功能,并激活肿瘤抑制基因。
基于这一发现,研究团队开发了一种脂质纳米颗粒疗法,将mSTELLA肽以mRNA的形式递送到细胞中(类似于COVID-19疫苗的作用原理)。在结直肠癌小鼠模型中,这种疗法显著激活了肿瘤抑制基因并抑制了肿瘤生长。
UHRF1在多种癌症中被认为是癌基因,因此这项研究不仅为结直肠癌治疗提供了新思路,还可能适用于其他类型的实体瘤。研究负责人Stephen Baylin教授表示,这一发现为开发新型表观遗传疗法提供了重要依据,有望填补实体瘤治疗领域的空白。
研究团队计划进一步优化这一疗法,并探索其在人类患者中的应用潜力。未来,这种基于STELLA蛋白的表观遗传疗法或将成为个性化癌症治疗的重要组成部分,为实体瘤患者带来新的希望。
这项研究揭示了小鼠STELLA蛋白在抑制UHRF1功能方面的独特优势,并通过脂质纳米颗粒技术成功开发了一种新型表观遗传疗法。这一突破性进展为实体瘤治疗开辟了新途径,展示了表观遗传学在癌症治疗中的巨大潜力。