信州大学尖端领域融合研究群生物医学研究所的平塚佐千枝教授与岐阜大学应用生物科学部的上野义仁教授的研究团队宣布,通过从体外施用人工合成的短链修饰mRNA,在小鼠模型中成功抑制了癌细胞转移。研究还证实,利用合成修饰mRNA可激活癌症患者的抗转移免疫细胞,抑制人类癌细胞的转移。该成果有望应用于癌症转移的预防及早期治疗药物的研发。相关研究成果已发表在国际学术期刊《Nature Communications》的2月25日刊上。

图1 免疫细胞(NK细胞和细胞毒性T细胞)被短链合成mRNA激活(供图:信州大学)

图2 对移植了癌细胞与免疫细胞的小鼠施用短链合成mRNA后,使得免疫细胞活性化,癌细胞死亡,从而抑制了癌症转移(供图:信州大学)
目前已知超过90%的癌症死亡由转移扩散导致,转移受癌细胞以及转移靶器官所在环境的双重因素的影响。
转移靶器官中存在少量具有抑制癌症转移功能的抗转移免疫细胞。细胞表面会表达mRNA的受体蛋白,通过结合未被囊泡包裹的细胞外mRNA的特殊序列,将细胞活性化。
研究团队此前已揭示具有特定序列的细胞外mRNA通过与免疫细胞表面受体结合,可增强对癌症转移抑制能力。
mRNA通常作为基于细胞遗传信息合成蛋白质的模板,但在此过程中展现出作为细胞间信息传递介质的全新生理功能。然而,由于mRNA在血液中易被快速分解,所以一直难以应用于药物。
为此,研究团队此次合成了具有特殊序列和稳定化化学修饰的50碱基RNA(s-mRNA)。该物质基于荷瘤小鼠(皮下等部位移植原发癌的小鼠)肺组织中的细胞外mRNA设计。NK细胞和细胞毒性T细胞均表达mRNA受体。此RNA兼具天然mRNA同等的免疫细胞(NK细胞和细胞毒性T细胞)活性化能力、以及不被血液中RNA分解酶分解的特性。
对小鼠个体给药后,确认可有效抑制癌细胞的肺转移。
研究还发现,即使多次给药也未出现细胞因子风暴等副作用和免疫细胞耗竭现象,且抑制效果持续稳定。
在将大肠癌患者分离的NK细胞、CTL细胞与癌细胞株共同移植至免疫缺陷小鼠的实验中,施用s-mRNA后同样确认可抑制癌细胞的肺转移。
平塚教授表示:“抗转移药物是有望从根本上治疗癌症的药物。以国际癌症转移学会为代表,许多研究学者都在长期致力于相关研究,但此前是利用针对原发癌细胞的药物来开发抗转移药物的。癌症转移环境与原发癌截然不同,受转移靶器官的显著影响,因此需要专门针对转移的药物。此次的抗转移药物具有转移特异性,可实现简便安全给药,效果值得期待。我们将继续推进研发,力争在不久的将来让癌症患者受益。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Synthetic short mRNA prevents metastasis via innate-adaptive immunity
DOI:10.1038/s41467-025-57123-y