北京時間4月1日消息，當我們身體中的細胞失去其生物學“身份”時，腫瘤就會開始生長。最近，科學家開發出了一種很有前景的治療方法，或許可以幫助腫瘤細胞恢復“自我意識”。
大多數癌症患者並不是死於所謂的原發腫瘤（癌症起源的部位）。一旦發現原發腫瘤，外科醫生就會將其切除，或採用化療、放療或免疫療法等手段將其殺死。然而，癌細胞具有不可思議的移動能力。它們會穿過血管壁，搭上血液的便車，前往體內其他的部位。例如乳腺癌最容易轉移到肝臟、肺、骨骼和大腦。一旦到達這些部位，它們就開始繁殖，變得幾乎不可能殺滅。
病人死亡源自於癌症的轉移，病人死因可能是大腦腫脹，或是肺部充滿液體，還可能是肝臟被腫瘤取代，無法再發揮功能，患者因此會出現肝衰竭。當癌細胞在器官中擴散，而且數量超過正常細胞時，真正糟糕的情況就開始了。目前，研究人員正在請求外界的腫瘤捐贈以供更多研究。
細胞和分子生物學家大衛·斯佩克特特專註於破解惡性腫瘤細胞的內部運作機制，主要研究這些細胞如何移動並侵入其他器官。換句話說，他研究的是乳腺癌細胞的“隱秘生活”以及如何克服它們的方法。斯佩克特認為，他可以用一種正在研發的藥物來阻止正在移動的癌細胞。這些細胞可能經歷了某種身份危機；它們忘記了自己是誰，從而在我們的血液中肆意流竄。當這種新研發的藥物完善之後，就可以對細胞進行重新編程，讓它們記住自己是誰，並開始正常的活動。
斯佩克特對癌細胞行為方式及其RNA的研究，是在人類基因組計劃（Human Genome Project）及隨後的ENCODE計劃——該計劃旨在創建一部DNA元件的百科全書——的指引下進行的。人類基因組的完整測序結果顯示，只有大約2%的基因組在編碼蛋白質——細胞和組織的基石。與此同時，基因組的很大一部分（大約80%）都用來製造不同成分的RNA分子。這一驚人的發現讓科學界重新思考這些RNA在人類和其他生物體中的作用。“這引出了一個很大的問題，”斯佩克特說，“基因組只有一小部分在編碼蛋白質，而很大一部分基因組是用於製造大量的其他分子。這意味着這些基因肯定在做某些很重要的事情，因為對細胞來說，轉錄這些分子是一種能量的浪費。我們想知道這些分子在做什麼。”基於這一思路，斯佩克特等人燃起了對RNA研究的新興趣。
預備，瞄準，一擊即中：反義寡核苷酸與MALAT1 RNA上的特定區域結合，類似於魔術貼帶的粘合方式。緊接着，一組酶將會過來將MALAT1 RNA分解。
RNA即核糖核酸，是一種用途極為廣泛的分子，被譽為細胞內的“馱馬”，幾乎參與了細胞功能機制的每一個方面，如基因的編碼、解碼、調節和表達。RNA由多種核苷酸組成，具有各種各樣的形狀和大小——有些短，有些長，還有一些是圓形的，但每一種都有特定的細胞功能。作為人體的基本結構，人體細胞由兩個主要的單元組成：細胞質，有不同的分子和化合物在其中發揮作用；以及由膜結構包裹的細胞核，包含染色體和DNA。RNA在細胞核內“誕生”，或者更確切地說是在細胞核內組裝而成，它們當中有一些會在細胞核內度過“一生”，另一些則擠過核膜上的小孔，進入細胞質。在那裡，它們會執行組裝蛋白質的指令，幫助將氨基酸合成為蛋白質。
斯佩克特一直對癌症感興趣，他的研究主要集中在長鏈非編碼RNA上。長鏈非編碼RNA由200個甚至更多的核苷酸組成，不為編碼任何蛋白質，也不幫助蛋白質進行組裝。而且，長鏈非編碼RNA往往會留在細胞核內，這一點尤其令斯佩克特感興趣。他推測，這些RNA之所以不冒險進入細胞質，可能是因為它們在打開或關閉DNA鏈上的基因時具有某種作用。如果不能正常發揮這種作用的話，就會導致癌症——錯誤基因的激活會導致細胞的惡性生長，正如特定基因的沉默會抑制腫瘤一樣。斯佩克特還對另一個事實產生了興趣，那就是在構成人類基因組的6萬多個基因中，只有2萬個基因與製造蛋白質有關，而製造長鏈非編碼RNA的基因數量幾乎與此相當。“人類基因組中，大約有19000個基因可以產生長鏈非編碼RNA。”斯佩克特說道。
目前，科學家們仍然不知道人體細胞中存在多少種不同類型的長鏈非編碼RNA，但它們的確執行着十分重要的功能。有些RNA可以充當分子支架，像伴侶一樣，將蛋白質帶到特定基因上，使其開啟或關閉。有些RNA則像海綿，可以將其他分子在細胞內隔離起來，使其無法發揮作用，等到需要時再釋放出來。所有這一切，看起來就像細胞內擁有某種程度的智力。
經過18年來對細胞及其RNA“隱秘生活”的研究，斯佩克特的團隊已經鎖定了一種導致乳腺癌擴散的罪魁禍首：一個被稱為MALAT1的長鏈非編碼RNA。當乳管表面的健康上皮細胞產生過多的MALAT1分子時，它們就會陷入“瘋狂”。在生物學上，適當的平衡是健康的關鍵，所以當一些RNA過度表達（數量過多）或表達不足（數量太少）時，疾病就會發生。
這種RNA的過度表達使乳腺上皮細胞失去了自身的生物學意義，開始增殖和擴散，正常的乳腺上皮細胞知道自己的使命所在，比如在需要的時候產生乳蛋白。但癌細胞認為它們需要生長和生存，並尋找新的家園，轉移到新的器官，打個比方，這些RNA表現得就像細胞的分子同謀，使它們能夠四處晃悠，殺死其他的正常細胞，MALAT1 RNA參與了細胞的移動和轉移。
斯佩克特團隊的下一步是觀察用藥物減少RNA的數量會發生什麼。為了完成這項工作，他們與伊奧尼斯製藥公司的合作者設計了一個聰明的分子方法。伊奧尼斯製藥公司將MALAT1項目授權給了Flamingo Therapeutics公司。研究人員開發了一種能與MALAT1 RNA結合的化合物。這種化合物被稱為反義寡核苷酸，由16個核苷酸組成，與MALAT1 RNA上的特定區域互補。因此，當二者在細胞內部相遇時，就會像拉鏈或尼龍扣帶一樣粘在一起。這種結合標誌着MALAT1 RNA將被“就地處決”：它們會向一組酶發送信號，由這些酶像微型剪刀一樣將MALAT1 RNA切成小塊，當這種寡核苷酸在細胞中發現MALAT1時，會與之結合，然後刺激酶的識別，從而使這些RNA降解。
不過，最令人稱奇的事情發生在RNA降解之後。隨着MALAT1 RNA含量的減少，細胞恢復了部分生物學特徵，這種藥物似乎可以重新編程細胞，使它們突然想起自己是誰，就像“哦，我是一個乳腺上皮細胞，我不需要轉移到別的地方去。相反，我應該在家裡做一些事情，比如支持乳腺的功能”。
斯佩克特的團隊將這種前瞻性的治療藥物命名為MALAT1 RX。他們發現，該藥物可以阻止小鼠和類器官（由科斯特羅夫的病人捐贈的小塊組織生長而成的微型腫瘤）的癌症發展。下一步，他們將在活人身上進行臨床試驗，希望這能在一兩年內實現。
就典型的藥物開發過程而言，MALAT1 RX的開發速度已經很快了。儘管病人非常無私地將自己的組織捐獻給斯佩克特的研究，但他們可能沒有機會從這種未來的藥物中受益。不過，在未來幾年裡，其他癌症患者可能會幸運地迎來轉機。