Cancer Cell:不破不立,癌癥與染色體異常
日期:2014-12-02 09:07:08
健康的基因組包括23對(duì)染色體,這個(gè)結(jié)構(gòu)上發(fā)生甚至一點(diǎn)小變化,如單一染色體額外拷貝都能導(dǎo)致嚴(yán)重的體格缺陷。所以,染色體結(jié)構(gòu)是導(dǎo)致癌癥發(fā)生的一個(gè)促進(jìn)因素,這并不奇怪。
近期研究人員發(fā)現(xiàn)異常染色體的形成源自于染色體自發(fā)的災(zāi)難性“爆炸”。那些破碎的殘骸隨機(jī)裝配在一起,并且發(fā)生了瘋狂的擴(kuò)增和刪除。癌癥發(fā)展所需的重要基因在這一過程中大規(guī)模擴(kuò)增,為癌細(xì)胞的生存提供了有力的支持。
這一發(fā)現(xiàn)結(jié)合了染色體排序和深度測(cè)序技術(shù),為脂肪肉瘤中出現(xiàn)的致癌neochromosome(指異常的多余染色體)畫出了圖像,解釋了這一進(jìn)程的動(dòng)態(tài)機(jī)制。
當(dāng)癌癥進(jìn)展時(shí),染色體結(jié)構(gòu)被重排,個(gè)別染色體被復(fù)制或丟失,基因組變得異常。一些癌癥類型甚至可以通過確定個(gè)別染色體畸變而被診斷出來(lái)。據(jù)統(tǒng)計(jì),多余的畸形染色體存在于大約3%的癌癥中,尤其多見于脂肪肉瘤(脂肪組織腫瘤)、肉瘤(軟組織腫瘤)、某些腦癌和血癌。
上世紀(jì)五十年代,科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)了neochromosome。這種染色體很大,往往是正常染色體的幾倍,帶有許多癌基因的拷貝。不過,neochromosome的形成機(jī)制一直是一個(gè)不解之謎。
在這篇文章中,研究人員利用新一代測(cè)序技術(shù)分析了脂肪肉瘤的neochromosome,通過數(shù)據(jù)注釋構(gòu)建了neochromosome形成時(shí)的一系列事件,找到了這種畸形染色體的來(lái)源。這解答了癌癥領(lǐng)域數(shù)十年的謎題,揭示了腫瘤保證自身生存的一種策略,為癌癥治療提供了新的藥物靶標(biāo)。
除了多余的染色體外,染色體上的變化也會(huì)帶來(lái)癌癥的可能性,如近期來(lái)自明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)在慢性淋巴細(xì)胞白血病和其他一些腫瘤中,短端??梢杂脕?lái)預(yù)測(cè)患者的預(yù)后情況。
研究人員指出細(xì)胞需要一個(gè)特殊的基因才能在染色體老化的情況下生存下來(lái),當(dāng)細(xì)胞逐漸老化時(shí),這個(gè)基因決定著該細(xì)胞是否會(huì)發(fā)生癌變,人們此前并不知道這個(gè)基因有這樣的作用,而它將成為非常重要的癌癥治療靶標(biāo)。
一般而言,這樣的染色體缺陷等于為細(xì)胞敲響了喪鐘,機(jī)體的清理大軍收到信號(hào)之后,就會(huì)將這些細(xì)胞消滅。不過,有些細(xì)胞能夠成功躲開這種危機(jī),這些細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的基因組重排,進(jìn)而發(fā)生癌變。