諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉 獲獎(jiǎng)?wù)呓议_基因調(diào)控之謎

每經(jīng)記者 陳星    每經(jīng)編輯 梁梟    

當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月7日，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院宣布，將2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家維克托·安布羅斯（Victor Ambros）和加里·魯夫昆（GaryRuvkun），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了微小RNA（microRNA）及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。

諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)發(fā)布的文章稱，他們的突破性發(fā)現(xiàn)揭示了一種全新的基因調(diào)控原理。這種原理對包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物至關(guān)重要。現(xiàn)在已知人類基因組編碼了1000多個(gè)microRNAs，microRNA被證實(shí)對生物體的發(fā)育及功能性存在著重要作用，其異常調(diào)節(jié)則可能導(dǎo)致癌癥、先天性聽力喪失、眼睛和骨骼疾病等疾病。

遺傳與免疫研究是近年來的熱門領(lǐng)域。2023年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了Katalin Karikó和Drew Weissman的mRNA疫苗研究。維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆的獲獎(jiǎng)也意味著，CAR-T（嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫）療法、GLP-1受體激動(dòng)劑藥物等熱門候選者與諾獎(jiǎng)擦肩而過。

microRNA調(diào)控異常導(dǎo)致癌癥、先天性聽力喪失等疾病

據(jù)央視新聞報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月7日，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院宣布，將2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家維克托·安布羅斯（Victor Ambros）和加里·魯夫昆（Gary Ruvkun），表彰他們發(fā)現(xiàn)了微小RNA（microRNA）及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用。維克托·安布羅斯出生于1953年，現(xiàn)任馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院自然科學(xué)教授。加里·魯夫昆出生于1952年，現(xiàn)任哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教授。

諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)發(fā)布的文章稱，兩位科學(xué)家突破性發(fā)現(xiàn)了一種全新的基因調(diào)控原理。該文章進(jìn)一步稱，存儲在人體染色體內(nèi)的信息可以比作體內(nèi)細(xì)胞的說明書。每個(gè)細(xì)胞都包含相同的染色體，因此每個(gè)細(xì)胞都包含完全相同的一組基因和相同的一套指令。然而，不同的細(xì)胞類似，像是肌肉細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞，就有著完全不同的特征。這些差異是如何產(chǎn)生的？這個(gè)問題的答案就在于基因調(diào)控，基因調(diào)整讓每個(gè)細(xì)胞只選擇與其相關(guān)的指令。這保證了每個(gè)細(xì)胞類型中只有一組正確的基因是活躍的。如果基因調(diào)控出錯(cuò)，可能會(huì)導(dǎo)致癌癥、糖尿病或自身免疫等嚴(yán)重疾病。因此，了解基因活動(dòng)的規(guī)則是幾十年來的一個(gè)重要目標(biāo)。

維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆關(guān)注不同的細(xì)胞類型是如何發(fā)育的問題。他們發(fā)現(xiàn)了microRNA，這是一種新的微小RNA分子，它在基因調(diào)控中起著至關(guān)重要的作用。他們的突破性發(fā)現(xiàn)揭示了一種全新的基因調(diào)控原理，這種原理對包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物至關(guān)重要。今天，外界已經(jīng)獲知人類有一千多個(gè)不同的microRNA基因，microRNA對基因的調(diào)控在多細(xì)胞生物中是普遍存在的。microRNA被證實(shí)對生物體的發(fā)育及功能性存在著重要作用。

維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆的發(fā)現(xiàn)揭示了microRNA對基因的調(diào)控作用，這一機(jī)制使得生物體得以進(jìn)化。沒有microRNA，細(xì)胞和組織就不能正常發(fā)育，其異常調(diào)節(jié)則可能導(dǎo)致癌癥、先天性聽力喪失、眼睛和骨骼疾病等疾病。參與microRNA生成的其中一種蛋白質(zhì)的突變會(huì)導(dǎo)致DICER1綜合征，這是一種罕見但嚴(yán)重的綜合征，涉及多種器官和組織的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。

諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)稱，兩位科學(xué)家揭示了基因調(diào)控的新維度，這對所有復(fù)雜的生命形式都至關(guān)重要。

以miRNA通路為靶點(diǎn)的治療藥物仍處于早期階段

公開信息顯示，自microRNA的身份和臨床功能被發(fā)現(xiàn)以來，在過去的幾十年里，其在癌癥中的作用被積極研究。大量證據(jù)表明，microRNA是大量類型癌癥的關(guān)鍵因素。已有的癌癥研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)并描述了大量在癌癥中普遍失調(diào)或僅在特定類型的癌癥中失調(diào)的microRNA。這些研究提示了microRNA作為癌癥診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物的潛力。目前，利用miRNA進(jìn)行篩選、診斷和藥物測試的各種腫瘤臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。

早在2014年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命學(xué)院教授柳素玲在腫瘤干細(xì)胞領(lǐng)域研究中取得新突破，發(fā)現(xiàn)一種小分子RNA-MicroRNA100（miR-100）可以抑制乳腺腫瘤干細(xì)胞的增殖分化，扼制乳腺癌的生長和遷移。相關(guān)論文發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Cancer Research》上。在此項(xiàng)研究中，研究人員證實(shí)miR-100參與了乳腺癌干細(xì)胞的自我更新。他們發(fā)現(xiàn)，miR-100的表達(dá)水平與細(xì)胞的分化狀態(tài)相關(guān)，在乳腺腫瘤干細(xì)胞中miR-100表達(dá)水平很低。利用四環(huán)素誘導(dǎo)型慢病毒在乳腺腫瘤細(xì)胞中提高miR-100表達(dá)，發(fā)現(xiàn)miR-100過表達(dá)減少了乳腺癌干細(xì)胞的生成。

去年，加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表在《Molecular Therapy》雜志上的一項(xiàng)研究顯示，一種名為miR-22的miRNA起到了“剎車”的作用，可以抑制某些蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，包括促進(jìn)肝癌生長的蛋白質(zhì)。而在肝細(xì)胞癌的患者中，miR-22的水平通常較低，其水平還可以預(yù)測患者的存活時(shí)間。

但據(jù)《NEJM醫(yī)學(xué)前沿》報(bào)道，盡管miRNA被發(fā)現(xiàn)與眾多疾病相關(guān)，但目前以miRNA通路為靶點(diǎn)的治療藥物仍處于早期階段。

此外，維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆獲獎(jiǎng)意味著多個(gè)熱門候選者與諾獎(jiǎng)擦肩而過，包括免疫領(lǐng)域重大突破的CAR-T（嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫）療法、“司美格魯肽”為代表的GLP-1受體激動(dòng)劑藥物、今年9月剛獲拉斯克獎(jiǎng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的華人科學(xué)家陳志堅(jiān)等等。

封面圖片來源：諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)截圖