北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院杜鵬老師團(tuán)隊(duì)開(kāi)展的一項(xiàng)關(guān)于抗腫瘤的新研究，其研究結(jié)果于2022年5月26日在《Cell》上發(fā)表。

杜鵬團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)植物RDR1的異位表達(dá)可以抑制癌細(xì)胞的增殖，具有核苷酸轉(zhuǎn)移酶活性的RDR1可以提高整體miRNA表達(dá)，特異性抑制癌細(xì)胞周期。并且通過(guò)腺病毒傳遞，在體內(nèi)的多種異種移植瘤模型中均可見(jiàn)RDR1廣泛的抗腫瘤作用。

研究背景

癌細(xì)胞的特征是細(xì)胞周期和增殖的異常激活，一直以來(lái)，國(guó)內(nèi)外的專(zhuān)家學(xué)者對(duì)于癌癥的研究從未停歇。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，RNA干擾技術(shù)（RNA interference, RNAi，是指一種小RNA介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控）也被用作癌細(xì)胞的研究。簡(jiǎn)單說(shuō)是利用RNAi技術(shù)沉默細(xì)胞增殖基因來(lái)控制癌細(xì)胞的增殖。小RNA主要包括microRNAs (miRNAs)和小干擾RNA (siRNA)。在哺乳動(dòng)物中，許多miRNAs可以靶向抑制細(xì)胞周期基因，直接調(diào)控細(xì)胞增殖，miRNAs量降低可導(dǎo)致人類(lèi)癌癥也已被廣泛報(bào)道。siRNA是來(lái)源于雙鏈RNA (dsRNA)底物，由RNA依賴(lài)RNA聚合酶(RDR)合成?，F(xiàn)有的研究幾乎在所有真核生物中都發(fā)現(xiàn)了RDR，但脊椎動(dòng)物卻沒(méi)有RDR。而在植物中，是依賴(lài)于RDR 1的siRNA參與抗病毒免疫應(yīng)答。近年來(lái)，跨物種生物工程已成功應(yīng)用于基礎(chǔ)研究和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)，因此，作者建議可在哺乳動(dòng)物中開(kāi)展基于植物RDR1的生物工程研究，并進(jìn)一步探究其潛在的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

研究方法

擬南芥和水稻的RDR1結(jié)構(gòu)域(重組AtRDR1、rAtRDR1)擴(kuò)增后，將其克隆到pETDuet-1載體的SalI和NotI位點(diǎn)，通過(guò)組氨酸N端標(biāo)記，用Beaverbeads^?  His-tag蛋白純化磁珠（70501）從桿狀病毒-昆蟲(chóng)細(xì)胞中純化出目標(biāo)蛋白，并通過(guò)體外鑒定的方法確定其功能。

文章模式圖（圖源自Cell ）

研究結(jié)果

杜鵬團(tuán)隊(duì)的研究在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中成功表達(dá)了來(lái)自擬南芥和水稻的RDR1蛋白，并證明該蛋白顯著抑制了所測(cè)試的10種不同癌細(xì)胞系的增殖，并未影響5種非癌癥細(xì)胞系。

研究結(jié)果還表明植物RDR1可以作用于不同的癌細(xì)胞，增加miRNA的表達(dá)，作用細(xì)胞周期基因、抑制癌細(xì)胞增殖。在不同的異種移植腫瘤模型中， RDR1都顯著抑制實(shí)體和血液腫瘤的生長(zhǎng)。這一研究利用植物免疫蛋白R(shí)DR1建立廣泛的抗腫瘤機(jī)制，為編輯和操縱miRNA開(kāi)發(fā)了一種新策略，可作為對(duì)抗人類(lèi)疾病如癌癥的有力武器。

該團(tuán)隊(duì)在研究RDR1純化使用的磁珠為Beaverbeads^?  His-tag蛋白純化磁珠，同時(shí)，海貍生物還可提供多種蛋白純化磁珠，助力科學(xué)研究。