近日來(lái)自中科院昆明動(dòng)物研究所遺傳資源與進(jìn)化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員在新研究中發(fā)現(xiàn)了癌線粒體DNA突變的新機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在生態(tài)、進(jìn)化、分子系統(tǒng)學(xué)的核心國(guó)際期刊Molecular Biology and Evolution（影響因子9.872）上。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究的中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所的孔慶鵬研究員，其主要研究方向?yàn)榉肿尤祟悓W(xué)，基于遺傳標(biāo)記研究人群的源流歷史及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制，以此為框架探討人類重大疾病或重要性狀產(chǎn)生的遺傳學(xué)機(jī)理。目前已在本領(lǐng)域著名國(guó)際SCI期刊上接受發(fā)表論文及評(píng)論43篇。已發(fā)表研究論文被Nature、Science、Am J Hum Genet及PNAS等各類SCI刊物累計(jì)引用1242次，在國(guó)際人類線粒體DNA研究領(lǐng)域具有一定影響。

癌細(xì)胞的快速增殖等特點(diǎn)使得其代謝遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞且需要獲取更多的能量，但與正常細(xì)胞不同的是，癌細(xì)胞即便是在有氧條件下也主要是以產(chǎn)能效率更低地糖酵解方式獲取能量（有氧糖酵解或Warburg效應(yīng)），提示有氧呼吸途徑的作用很可能被嚴(yán)重削弱。而由于線粒體DNA參與編碼有氧呼吸的關(guān)鍵組成部分——呼吸鏈的多個(gè)復(fù)合體，通過(guò)對(duì)癌組織中線粒體DNA的突變模式及其產(chǎn)生機(jī)制的研究，有可能對(duì)深入理解伴隨著癌細(xì)胞能量獲取方式的轉(zhuǎn)變所可能帶來(lái)的適應(yīng)性變化提供新的證據(jù)。

在這篇文章中，研究人員獲取了186例食管癌癌組織及癌旁正常組織的線粒體基因組序列，并將其與已報(bào)道的來(lái)自各種癌組織樣本的1235條線粒體全基因組序列以及3639條來(lái)自一般人群的線粒體基因組序列進(jìn)行了充分的比較研究。結(jié)果表明，無(wú)論是在食管癌還是其它類型的癌組織中，其線粒體DNA突變模式與一般人群的均明顯不同。進(jìn)一步分析提示，癌組織中線粒體DNA其受到的選擇壓力發(fā)生了較為明顯的放松，該結(jié)果與癌細(xì)胞產(chǎn)能方式的轉(zhuǎn)變（有氧呼吸→有氧糖酵解）及其伴隨而來(lái)的呼吸鏈功能降低的預(yù)期相吻合。一系列分析還表明，前人研究工作中對(duì)癌線粒體DNA突變模式存在的相互沖突的觀點(diǎn)，主要是源自前期報(bào)道數(shù)據(jù)中的質(zhì)量問(wèn)題。

該項(xiàng)工作提示，大多數(shù)癌線粒體DNA突變很可能僅僅只是選擇壓力放松所產(chǎn)生的結(jié)果，對(duì)于線粒體DNA在癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的真正作用需要有新的認(rèn)識(shí)。該項(xiàng)研究獲得了編輯及審稿人的高度評(píng)價(jià)，被認(rèn)為“將對(duì)本領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響”。