我們知道,正常細(xì)胞基因出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的錯誤時,通常細(xì)胞會啟動自我凋亡程序。而癌細(xì)胞則會攜帶這些突變繼續(xù)生存。隨著時間累積,更多的基因突變會促使癌細(xì)胞持續(xù)分裂、擴(kuò)散,并對治療藥物產(chǎn)生耐藥性。
來自于弗朗西斯?克里克研究所教授CharlesSwanton團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),一旦基因突變過多,同樣會導(dǎo)致癌細(xì)胞死亡。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)解析了癌細(xì)胞應(yīng)對染色體異常繼續(xù)生存的兩種機(jī)制,相關(guān)研究成果于同一天分別發(fā)表在《CancerCell》和《CancerDiscovery》期刊。
《CancerCell》:BCL9L基因失活,促進(jìn)癌細(xì)胞生存
BCL9LDysfunctionImpairsCaspase-2ExpressionPermittingAneuploidyToleranceinColorectalCancer
染色體不穩(wěn)定性(CIN)有助于癌癥異質(zhì)化,導(dǎo)致耐藥性問題產(chǎn)生,包括染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)異常,例如數(shù)目減少、片段缺失、易位等等。Swanton團(tuán)隊(duì)以直腸癌細(xì)胞系為樣本發(fā)現(xiàn),染色體數(shù)量異常的腸癌細(xì)胞,其BCL9L基因發(fā)生突變的概率較高。
他們證實(shí),當(dāng)染色體數(shù)目出現(xiàn)異常,正常細(xì)胞的BCL9L基因會激活caspase-2蛋白質(zhì),進(jìn)一步啟動細(xì)胞凋亡程序。但是,一旦BCL9L基因失活,染色體數(shù)量即便異常,細(xì)胞也不會表達(dá)caspase-2蛋白,反而會繼續(xù)生長。這意味著,BCL9L基因突變會促進(jìn)腸癌細(xì)胞在染色體數(shù)目異常的情況下繼續(xù)分裂和擴(kuò)散。
《CancerDiscovery》:基因紊亂超出“底線”,癌細(xì)胞也會死亡
APC/CDysfunctionLimitsExcessiveCancerChromosomalInstability
雖然癌細(xì)胞能夠在一定異常情況下繼續(xù)生長,但是有一個“臨界點(diǎn)”。一旦染色體不穩(wěn)定性或者基因突變過多,癌細(xì)胞也會死亡。那么,癌細(xì)胞如何避免觸及“底線”呢?Swanton團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了相關(guān)研究。
他們發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞內(nèi)存在一種機(jī)制APC/C,它出錯后會讓癌細(xì)胞減緩細(xì)胞分裂的進(jìn)程,從而使其染色體避免發(fā)生過多錯誤。這一機(jī)制有助于腫瘤建立遺傳多樣性。當(dāng)研究人員利用CRIPSR技術(shù)將APC/C機(jī)制恢復(fù)正常,癌細(xì)胞會“全速”分裂。這一改變無疑增加了染色體不穩(wěn)定性,最終驅(qū)動癌細(xì)胞死亡。
CharlesSwanton教授表示:“基因組的異常導(dǎo)致了癌癥的發(fā)生和發(fā)展,癌癥異質(zhì)性會影響藥物治療效果以及耐藥性問題。如果癌細(xì)胞能夠應(yīng)對大規(guī)模基因突變,那么它將持續(xù)生長、分裂和擴(kuò)散。迄今為止,我們對于癌細(xì)胞持續(xù)分裂和擴(kuò)散的機(jī)制知之甚少,從而限制了我們對抗癌癥的能力。這兩篇研究發(fā)現(xiàn)有助于我們解析癌細(xì)胞分裂背后的機(jī)制。”