KAIST：“发现可将癌细胞转变为正常细胞的‘分子开关’”

by Jeong Ilwoong

Published 05 Feb.2025 08:05(KST)

韩国国内研究团队发现了一种能够将癌细胞重新转变为正常细胞的分子开关。研究团队解释称，这种分子开关可以在正常细胞向癌细胞转变瞬间的基因网络中诱导癌症的可逆化。

前排中间的Cho Kwanghyung教授与研究团队成员合影留念。KAIST提供

KAIST表示，生物及脑工学系研究团队在Park Kwanghyun教授带领下，通过捕捉并分析正常细胞向癌细胞变化瞬间出现的临界转移现象，开发出一项能够发现可将癌细胞重新转变为正常细胞的分子开关的技术，并于5日对外公布。

临界转移是指如同水在摄氏100度变成水蒸气那样，在特定时间点发生状态变化的现象。在正常细胞因遗传及表观遗传变化不断累积，最终在某一时点转变为癌细胞的过程中，同样会出现临界转移现象。

研究团队基于这一原理，发现正常细胞在即将转变为癌细胞之前，可能会处于正常细胞与癌细胞共存的、不稳定的临界转移状态。

此外，研究团队运用系统生物学方法分析这种临界转移状态，成功开发出一项能够发现逆转癌变过程、实现癌症可逆化分子开关的技术。

特别是，研究团队将所开发的技术应用于结肠癌细胞，通过分子细胞实验确认癌细胞可以恢复正常细胞的特征。

研究团队构建了一个由单细胞基因表达数据自动推断出的、负责调控癌发生临界转移的基因网络计算机模型，并通过分析该模型，系统性地找到癌症可逆化分子开关，成功开发出这一源头技术。

赵光贤教授研究团队通过对正常细胞向癌细胞转化瞬间的临界转移状态进行基因网络模型分析，发现了可诱导结肠癌细胞可逆化的关键分子开关。研究结果示意图。KAIST提供

研究团队认为，这项发现分子开关的技术，未来也有望应用于其他癌种的可逆性治疗药物开发。

本次研究在科学技术信息通信部韩国研究财团的中坚研究项目和基础研究室项目，以及保健福祉部韩国保健产业振兴院的以疾病为中心的转化研究项目资助下完成。

Park Kwanghyun教授介绍研究成果时表示：“研究团队捕捉到了正常细胞在完全转变为癌细胞之前的临界转移瞬间，发现了可以将癌细胞重新变回正常细胞状态的分子开关。本次研究在基因网络层面揭示了长期以来被视为谜团的癌发生过程背后细胞内变化机制，因此具有重要意义。”

他同时强调：“本研究首次揭示，能够将癌细胞命运重新扭转回正常细胞的关键线索，正是隐藏在这种变化瞬间之中。”

另一方面，研究团队在去年年底开发出一项癌症可逆治疗源头技术，该技术并不通过杀死、清除癌细胞，而是仅改变其状态，将其恢复到与正常细胞相似的状态。

迄今为止实施的所有抗癌治疗，均以杀灭癌细胞为治疗目的。然而，这类治疗过程可能导致癌细胞产生耐药性而复发，或连同正常细胞一并被杀死等副作用。

相反，研究团队关注到在正常细胞癌变过程中，细胞会逆行偏离正常的分化轨迹，并以此为基础，制作出关于正常细胞分化轨迹的基因网络数字孪生模型，从而开发出癌症可逆治疗技术。

研究团队通过模拟分析，系统性地筛选并发现可诱导正常细胞分化的主控分子开关，并将其应用于结肠癌细胞后，通过分子细胞实验和动物实验证明，结肠癌细胞的状态得以恢复正常。

研究团队的研究成果表明，将癌细胞可逆化为正常细胞并非依赖偶然的现象性发现，而是可以通过构建并分析癌细胞基因网络的数字孪生模型，以系统性方式实现。这一点使得本次源头技术开发具有重要意义。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。