近日來自美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員在新研究中發(fā)現(xiàn)癌癥細(xì)胞中的DNA修復(fù)并非此前認(rèn)為的單行道，而是通過同源重組——一種重要的DNA修復(fù)機(jī)制，使DNA形成一個(gè)回轉(zhuǎn)，從而重新啟動(dòng)了DNA自我糾錯(cuò)。這一發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)于基本癌癥生物學(xué)領(lǐng)域提供了新的理解，而且還對(duì)改善癌癥療法的效力具有重要的意義。相關(guān)研究論文在線發(fā)表在10月23日的《自然》（Nature）雜志上。

文章的通訊作者是加州大學(xué)戴維斯分校癌癥中心分子腫瘤項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人之一、加州大學(xué)戴維斯分校微生物學(xué)以及分子和細(xì)胞生物學(xué)Wolf-Dietrich Heyer教授。其課題組的主要研究方向是同源重組DNA修復(fù)、乳腺癌以及DNA修復(fù)與癌癥的關(guān)系研究。

在這篇文章中，Heyer和他的同事以酵母為模型系統(tǒng)闡釋了DNA修復(fù)的機(jī)制。研究人員發(fā)現(xiàn)一種稱為重組的DNA修復(fù)途徑能使自身發(fā)生逆轉(zhuǎn)。這使得它成為了一個(gè)強(qiáng)大的機(jī)制，確保癌細(xì)胞能通過多種不同的途徑來應(yīng)對(duì)DNA損傷。研究人員認(rèn)為這種修復(fù)機(jī)制有可能是導(dǎo)致某些癌細(xì)胞對(duì)以誘導(dǎo)DNA損傷為目的的放療和化療產(chǎn)生耐受的重要原因。

Heyer將這一DNA修復(fù)系統(tǒng)的自我糾錯(cuò)能力形象地比喻為在現(xiàn)代化城市中確保駕車能夠輕易掉頭的的U形轉(zhuǎn)彎和雙向車道。“這就好比如果你在一條單行道的中世紀(jì)意大利街道上行駛，要想繞回到你的車行道上無疑要困難得多，”Heyer說。

隨后研究人員在利用電子顯微鏡觀察在DNA鏈上發(fā)揮功能的修復(fù)蛋白質(zhì)時(shí)，觀察到了一種稱為Rad51的前突觸絲參與調(diào)控了一種促進(jìn)重組修復(fù)的酶（Rad55-Rad57）和另一種抑制重組修復(fù)的酶（Srs2）的平衡。通過調(diào)控這兩種酶的平衡，Rad51可在需要時(shí)啟動(dòng)遺傳修復(fù)或是導(dǎo)致相反的狀況。

這是一個(gè)對(duì)于細(xì)胞具有重要意義的拔河賽，如果重組發(fā)生在錯(cuò)誤的時(shí)間和錯(cuò)誤的位置，就有可能最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。而修復(fù)系統(tǒng)如果喪失不良修復(fù)的能力，則給予了細(xì)胞二次機(jī)會(huì)，在DNA損傷后改善細(xì)胞環(huán)境。這正是癌癥治療中發(fā)生的極其可怕的事情。

在科研文獻(xiàn)中有大量的線索表明DNA修復(fù)有可能是導(dǎo)致癌細(xì)胞對(duì)基于誘導(dǎo)DNA損傷的放療和某些化療產(chǎn)生耐受的重要原因。癌細(xì)胞耐受DNA損傷的能力直接影響了抗癌治療的結(jié)果，了解DNA修復(fù)系統(tǒng)的基本機(jī)制對(duì)于開發(fā)出克服治療耐受的新策略具有重要的意義。