Cell：新细胞机制解释癌症发生

　　

在细胞的生命周期里，因DNA损伤后修复或不修复可导致细胞不同的命运，如可导致细胞凋亡，或是不受控制过度生长（这是一条通向癌症之路）。关于细胞发展路径的研究文章发表在7月25日的《Cell》上，来自纽约大学Langone医学院的科学家发现细胞应对DNA损伤的机制，细胞通过对靶蛋白的应答来处理受损的DNA。

 

纽约大学的这一研究发现癌症发展的新路径，这也有助科学家研发新的技术治疗癌症。

 

医学博士Michele Pagano说，通过这篇研究获得的主要信息之一是，发现一种新的DNA损伤应答机制。Michele Pagano是纽约大学医学院癌症与病理学教授，最近被聘为Howard Hughes医学研究所的研究员。他说，现在已经发现三种主要的蛋白与人类癌症发生有关，因此下调这些蛋白的表达可能有助阻止癌症发生。

 

环境致癌物质可能导致细胞DNA损伤，引起DNA错误地复制，或是由于细胞老化引起癌变，还有其他的一些机制会引起癌症发生。如果细胞在即将分化的时候发现DNA发生了损伤，那么细胞会激活G2检验蛋白，一旦G2检验蛋白被激活就会停止细胞分化，指导细胞修复损伤的DNA为止。细胞分化停止过程中，会有一系列的蛋白参与其中，各蛋白间的运作就像机器上各齿轮间的合作一般。G2检查蛋白可能会导致某些蛋白被激活，某些蛋白的活性被抑制。

 

Pagano博士说，除发现新的癌症发生机制外，研究者还发现化学疗法致敏细胞的新途径。肿瘤细胞里G2检查蛋白含量过低是由于其他的调节机制缺陷所导致。60%以上的癌症患者， p53突变（一种肿瘤抑制基因，也是G2检查蛋白的调节器）。

 

Pagano博士说，使用药物抑制这一新路径可使癌症细胞的DNA更易受到损伤，导致癌性细胞死亡（而非修复）。正常细胞与癌细胞不同之处在于它的G2检验蛋白含量高，因此细胞分化率低（要检验DNA正常后才分化）。

 

这一机制过程中的关键蛋白是一种名为APC/C的复合蛋白，它参与多种细胞调节过程，主要的作用机制是将无用的细胞经过废物处理系统将细胞分解成蛋白碎片。当细胞DNA损伤时，它针对的细胞靶位是Cdc14B，Cdc14B是一种酶，可移除其他蛋白的磷酸基团，APC/C可激活这种酶。一旦APC/C被激活，首先激活Plk1。Plk1被激活会导致细胞分化。与G2检验蛋白路径不同的是，因为研究人员发现这一机制涉及的蛋白是年代久远的远古蛋白，它的基因在人类细胞里保持多年未变异。

 

据研究文章报道，在癌细胞里下调以下三个路径（Cdc14B，APC/C和Plk1）会导致癌症患者的存活率降低。研究者还将对这些蛋白在癌症中的改变过程进行深入研究。有些改变可能会导致蛋白表达水平发生变化，但是最近的研究还不清楚蛋白表达水平发生变化是否在癌症过程中起作用。

 

这篇文章的作者包括：Florian Bassermann; Michele Pagano, David Frescas; Daniele Guardavaccaro; Luca Busino and Angelo Peschiaroli。美国国立卫生研究所，Emerald基金，德国研究基金和美国意大利癌症基金为该研究提供经费赞助。

图片说明：当细胞检测到DNA发生损伤后，细胞就会停止分化过程，启动修复机制维护基因组的完整性。Pagano博士和同事发现G2应答DNA损伤的机制。这一图像表现的是：G2检验蛋白应答DNA损伤的过程中的细胞核形态。

 

（生物通 张欢）