肿瘤DNA永生的秘密

时间:2020-02-08 10:54:52 来自:仰和健康

研究者们发现,为了获得无限的寿命,癌细胞需要维持其染色体的末端,即端粒。他们以各种方式实现这一目标。德国癌症研究中心的科学家系统地研究了36种癌症的2500多个肿瘤基因组,以发现这些机制如何在DNA的变化中体现出来。端粒的主动延长是所有癌细胞的标志之一,也是研究人员开发靶向治疗药物的重点,该研究是全基因组泛癌分析(PCAWG)的一部分。

人染色体(灰色)被端粒(白色)覆盖。图片来源:PD-NASA;PD-USGOV-NASA

健康身体细胞的自然终止日期由其端粒的长度决定。端粒是DNA的一部分,可保护染色体末端。每次细胞分裂时它们都会变短,直到达到最小长度,此时端粒耗尽,大约50个周期后,所有其他单元格停止分裂。干细胞是唯一产生“永生酶”端粒酶的细胞,端粒酶可以再次延长端粒的寿命。癌细胞依赖完整的端粒进行无限的细胞分裂。早期的研究表明,所有肿瘤中约有85%通过不同的机制上调端粒酶。其余的肿瘤使用其他机制来延长端粒。

PCAWG研究人员发现,仅13%的病例中的DNA突变指向端粒延长的两种已知机制之一。正如第一作者Lina Sieverling解释的那样:“在研究的2500例癌症病例中,绝大多数观察到端粒酶基因活性增加,但基因组中没有任何变化可以解释这一点。表观遗传因素在基因组中没有留下任何痕迹可以为该现象负责。”

在13%的DNA表现出端粒延长迹象的肿瘤中,只有64例指出了其他机制。研究人员在这些肿瘤中发现了两个特点:端粒通常由数百个重复的六个DNA碱基的相同序列组成。然而,在具有延长机制的端粒中,通常会发现正常端粒序列的变异。而且,端粒的小片段经常被整合到这些肿瘤细胞中基因组的其他部分。

在某些类型的癌症中,特别是在儿童中,已知确定肿瘤侵袭性的因素之一是延长癌细胞的端粒的机制。例如,髓母细胞瘤就是这种情况,如果癌细胞使用其他机制,则预后更差。

首席研究员Lars Feuerbach解释说:“ 目前,我们无法确定这两个发现是否重要,或者它们是否影响癌症患者的病程。但是,端粒的主动延长是所有癌细胞的弱点之一,也是开发靶向治疗药物的重要方向。为此,对所有潜在分子过程的精确了解至关重要。”

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