我校第一附屬醫(yī)院(深圳市第二人民醫(yī)院)國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973計(jì)劃)首席科學(xué)家蔡志明教授團(tuán)隊(duì)率先開(kāi)展膀胱癌合成生物學(xué)治療并取得突破性進(jìn)展,國(guó)際權(quán)威期刊《Nature Communications》雜志發(fā)表了該團(tuán)隊(duì)題為《Synthesizing AND gate genetics circuits based on CRISPR-Cas9 for identification of bladder cancer cells》的論文(DOI: 10.1038/ncomms6393)。
多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn),目前癌癥的靶向治療多數(shù)仍缺乏特異性和高效性,故在臨床應(yīng)用上存在不少缺,合成生物學(xué)是一個(gè)新興交叉學(xué)科,強(qiáng)調(diào)在認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)上,采用工程學(xué)原理和方法,設(shè)計(jì)和構(gòu)建全新的生物器件。將新興的合成生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于腫瘤研究即使在國(guó)外,也都是剛剛起步的探索性工作。此研究率先利用CRISPR-Cas9系統(tǒng)成功構(gòu)建了能在體外特異識(shí)別并殺傷膀胱癌細(xì)胞的邏輯“與”門(mén)基因遺傳線(xiàn)路。該線(xiàn)路利用團(tuán)隊(duì)前期研究工作發(fā)現(xiàn)的膀胱細(xì)胞特異性啟動(dòng)子(UPIIp)和膀胱癌高頻突變基因TERT啟動(dòng)子作為感受器以響應(yīng)細(xì)胞內(nèi)源性的轉(zhuǎn)錄信號(hào)。原則上兩個(gè)輸入端的啟動(dòng)子只有在膀胱癌細(xì)胞中才能同時(shí)得到激活,并驅(qū)動(dòng)下游輸出端效應(yīng)基因的表達(dá),從而識(shí)別或干預(yù)膀胱癌細(xì)胞,并不對(duì)其他組織來(lái)源的腫瘤細(xì)胞或正常細(xì)胞產(chǎn)生影響。具體的研究發(fā)現(xiàn),所構(gòu)建的遺傳線(xiàn)路能特異性區(qū)分膀胱癌細(xì)胞和其它類(lèi)型細(xì)胞,并有效減緩腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)速度,誘導(dǎo)其自我凋亡,或遏制其遷移運(yùn)動(dòng)能力。該研究為膀胱癌及其它腫瘤檢測(cè)和治療提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的合成生物學(xué)平臺(tái),對(duì)開(kāi)發(fā)新的腫瘤生物治療器件具有重要的指導(dǎo)意義。未來(lái),研究人員將進(jìn)一步嘗試將該線(xiàn)路用于體內(nèi)治療罹患膀胱腫瘤的小鼠,進(jìn)一步測(cè)試和優(yōu)化該線(xiàn)路對(duì)膀胱癌細(xì)胞的特異殺傷能力,并根據(jù)需要擴(kuò)展到其它類(lèi)型腫瘤。
該研究成果鏈接:http://www.nature.com/ncomms/2014/141106/ncomms6393/full/ncomms6393.html。該研究得到國(guó)家973項(xiàng)目(項(xiàng)目號(hào):2014CB745201)資助。