Science提出癌癥生長新假說
日期:2012-05-29 08:27:26
DNA染色體缺失往往涉及來自父母任何一方兩個(gè)基因拷貝中的一個(gè),但是科學(xué)家們并不清楚這種來自一方的某個(gè)基因的缺失,即稱為半合子缺失/丟失 (Hemizygous deletions),對于癌癥的影響是什么。
來自哈佛醫(yī)學(xué)院,Dana Farber癌癥研究所等處的研究人員發(fā)表了題為“Recurrent Hemizygous Deletions in Cancers May Optimize Proliferative Potential”的文章,不僅回答了這個(gè)問題,而且提出了一種STOP基因假說,指出這種缺失細(xì)胞癌變的幾率高。相關(guān)成果公布在Science雜志上。
文章的通訊作者是哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系教授Stephen J. Elledge,這位學(xué)者一直在尋找癌細(xì)胞的弱點(diǎn),以期找到對付癌癥的線索,曾研發(fā)出一種基因組大規(guī)模篩選技術(shù),用于對付癌癥的新藥靶篩選。
人類的腫瘤中發(fā)生了重組,清除,放大或以其它方式破壞一系列基因的基因組改變,要確定在這許多改變中有哪些促進(jìn)了癌癥生長,這是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。
在這篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)癌癥中最常見的半合子缺失涉及一種腫瘤抑制基因:STOP基因(suppressors of tumorigenesis and proliferation),這種基因隨機(jī)分散在基因組中,但有時(shí)會聚集在某個(gè)染色體的相同位置上,Elledge教授說,這些聚集體常被作為一個(gè)群體而刪除,“這些聚集體的清除帶來了極大的影響。”
有趣的是,這項(xiàng)研究解析了癌癥形成的二次打擊模型(two-hit model),這一模型是由Alfred Knudson以眼癌作為一個(gè)模型于1971年提出的,指出了腫瘤抑制基因((TSGs)在絕大部分為遺傳性的癌癥易感性綜合癥中的作用。具體來說就是一個(gè)隱性基因的兩個(gè)拷貝都需要被失活,這樣才能開啟一個(gè)生物學(xué)效應(yīng),因此單個(gè)腫瘤抑制因子拷貝的缺失,對于腫瘤細(xì)胞增殖具有很少,或者沒有影響,因?yàn)橛嘞碌哪莻€(gè)染色體上的拷貝還能發(fā)揮作用。
Elledge教授研究組指出了一個(gè)不同的假說,認(rèn)為半合子缺失中STOP基因并不是隱性的,而是單體型機(jī)能不全性(haploinsufficient,生物通譯),也就是說,這些基因需要兩個(gè)拷貝,才能保證功能正常?!叭绻粋€(gè)腫瘤抑制因子屬于單體型機(jī)能不全性,那么一個(gè)單基因拷貝就不能行使完全的腫瘤抑制作用”,Elledge解釋道,“因此一下子把單體型機(jī)能不全性基因聚集體去除,癌細(xì)胞就能立即發(fā)動生長增殖,而無需等待另外一個(gè)拷貝發(fā)生缺失?!?/SPAN>
來自麻省理工的生物學(xué)教授Angelika Amon對這一發(fā)現(xiàn)表示驚訝,“從許多人類綜合征中,我們了解到單體型機(jī)能不全性在復(fù)制多細(xì)胞機(jī)體中廣泛存在”,“但是這些數(shù)據(jù)表明,這種基因?qū)τ趩蝹€(gè)細(xì)胞核細(xì)胞增殖也意義重大?!?/SPAN>
這項(xiàng)研究也提出了一個(gè)對于癌癥形成的二次打擊模型不同的看法,Amon說,癌細(xì)胞極度不穩(wěn)定,能隨地刪除基因拷貝,如果單個(gè)腫瘤抑制因子拷貝缺失并沒給腫瘤生成帶來優(yōu)勢,那么這個(gè)腫瘤就無需保留帶有這種刪除的細(xì)胞。但是如果這種拷貝缺失促進(jìn)了增殖,那么之后的第二次打擊出現(xiàn)的可能就極大的提高了,“因此單體型機(jī)能不全性是癌細(xì)胞快速獲取促生長突變的一種方式?!?/SPAN>