全文概要
浙江大学医学院 / 良渚实验室毛圆辉研究员团队在《Nature》发表研究,揭示肿瘤细胞更易发生"核糖体移码"这一翻译"失误",并据此设计了人工基因回路 FAST(frameshifting-activated synthetic therapeutic),可条件性表达焦亡效应蛋白 GSDMD,在多种癌细胞中诱导强效且选择性细胞焦亡,且不对正常组织产生可检测毒性。这一成果为"不依赖特定突变、只凭癌细胞工作状态"区分肿瘤的精准治疗打开了新路径。
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1. 发现:癌细胞更爱"读错行"
核糖体在读取基因"图纸"时偶尔会"读错行",发生移码,合成出不同的蛋白产物。毛圆辉团队发现,这一在正常细胞中罕见的"失误"在癌细胞中却十分明显:在测试的非癌细胞中,特定序列诱导的移码频率平均仅约 3%,而在部分癌细胞中这一频率可逼近 40%。癌细胞为维持高速增殖而超负荷运转,核糖体停顿为阅读框架滑移创造了机会,这构成了一个可量化的"癌细胞工作状态"特征。
2. 设计:FAST 基因回路让癌细胞"自毁"
团队据此设计了 FAST 人工基因回路:把能杀伤细胞的效应蛋白编码信息放进"备用阅读框架",并在前方放置易诱发移码的短序列。正常细胞的核糖体大多沿主框架读取,读不到那段杀伤信息;而移码活跃的癌细胞中,部分核糖体会滑入备用框架,翻译出焦亡效应蛋白 GSDMD 的活性片段,在细胞膜上打出孔道触发焦亡,直接杀死癌细胞,同时释放内容物招募免疫细胞协同清剿。
3. 转化前景与临床意义
在结直肠癌和胰腺癌小鼠模型中,AAV 系统性递送的 FAST 引发了显著肿瘤消退、强烈免疫激活,并与免疫检查点阻断产生协同效应;肿瘤清除后再次接种同类癌细胞未形成新肿瘤,提示可能留下免疫记忆。这一"从寻找靶点到识别状态"的新维度,不依赖某个特定突变,而是利用癌细胞高速翻译的必然特征,为肿瘤精准治疗开辟了一条此前未被认真走过的路径。从基因回路到临床疗法仍需攻克递送效率与长期安全性等关卡,团队正与临床机构合作推进转化。
来源:《Nature》研究论文、浙江大学官方发布、澎湃新闻。

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- 1. 发现:癌细胞更爱"读错行"
- 2. 设计:FAST 基因回路让癌细胞"自毁"
- 3. 转化前景与临床意义






