前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤,也是导致癌症患者死亡的主要原因之一,对男性健康危害严重。全世界每年有超过110万的新增前列腺癌患者,有超过25万人因前列腺癌而死亡。与此同时,虽然我国前列腺癌的发病率远低于西方国家,但由于生活方式西化、人口老龄化等原因,近年来前列腺癌的发病率呈逐年上升的态势。现已成为我国男性第五大常见癌症。因此,对前列腺癌诊治开展相关研究刻不容缓。
目前临床上检测前列腺癌的方式包括:直肠指诊、前列腺特异性抗原(prostate specific antigen , PSA)在患者血液中的浓度检测、前列腺癌特异性基因表达检测等。然而,即便是作为目前对前列腺癌检测主要方式的PSA筛查,其对于降低前列腺癌致死率的帮助也是微不足道的。同时,该方法并不能确诊恶性前列腺癌,还可能带来因过度诊断和过度治疗造成的精神损伤等生理、心理上的伤害。
近日,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学检验技术研究室高山课题组研究发现并克隆了两个可能作为前列腺癌诊断和治疗靶标的lncRNA基因。lncRNA是一种最近被定义的长度大于200个核苷酸,但没有编码潜能的非编码RNA,它在包括细胞增殖、迁移、侵袭等非常多的生物进程中发挥着重要作用。
本次发现的两个lncRNA,其中一个为新发现,科研人员将其命名为PCSEAT(prostate cancer specific-expression and EZH2-associated transcript,前列腺癌中特异性表达并与EZH2相关的转录本);另一个为MYU(c-Myc-upregulated lncRNA,c-Myc上调表达的lncRNA,一种在结肠癌中被发现的调控细胞周期进程的lncRNA)。
病人组织样本检测数据显示,PCSEAT仅在前列腺癌组织中有较高的数量,而MYU在包括前列腺癌组织在内的多种人类癌组织中有较高的数量。分别以PCSEAT或MYU的数量作为区分正常前列腺组织与前列腺癌组织的方法均具有非常高的专一性和敏感性,检测精度高,对前列腺癌的早期诊断有很大的意义。因此,PCSEAT和MYU分别可以作为前列腺癌诊断的标准。
科研人员在体外实验中分别显著增加这两种lncRNA,均可以促进人前列腺癌细胞系的增殖、迁移能力,而分别减少这两种lncRNA的数量则可以显著减慢前列腺癌细胞增殖和迁移能力。因此,PCSEAT和MYU分别可以作为前列腺癌治疗的靶标。
研究者发现,这两种lncRNA都可以通过被外泌体包裹的方式运输到细胞外环境,并被相应的受体细胞摄取,进而促进相应细胞的增殖和迁移能力。
外泌体,是一种直径为50 - 150 nm的分泌膜封闭囊泡(胞外囊泡)。也可以理解为,它就是运送lncRNA的“货车”。外泌体内包含有蛋白质、脂质、DNA、mRNA、miRNA和lncRNAs等大量功能性生物分子,其可以参与影响包括细胞通讯、免疫系统和肿瘤转移等在内的多种生物学功能。
该研究工作的意义不仅仅在于发现了两种潜在的可用于前列腺癌诊断、治疗的生物标志物,并揭示了其促进肿瘤发生的基因的相关功能,更重要的是,该研究工作第一次揭示了PCSEAT的相关作用机制,并验证了PCSEAT作为EZH2抑制剂的生物标志物以及前列腺癌中外泌体给药的生物标志物的可能性。其应用能显著提高前列腺癌诊断的精准度,降低前列腺癌患者诊治费用。