Nature：基因突变如何增加癌症风险

科学家已经揭示了UTX基因突变破坏细胞抑制肿瘤能力的原因。

　　

UVA癌症中心的姜浩博士和他的合作者揭示了为什么UTX基因的突变会破坏细胞抑制肿瘤的能力。他们发现，这种基因产物在细胞中形成微小的液滴，有助于防止肿瘤的形成。但这种突变阻碍了这个重要的过程，使受影响的人变得脆弱。

对这种脆弱性的新认识将有助于科学家和医生寻找更好的方法来对抗和预防癌症。

“UTX失活是如何导致人类癌症的仍然是未知的，因为我们不知道它的关键分子活性是肿瘤抑制的关键，这对针对UTX相关途径的癌症治疗构成了障碍，”弗吉尼亚大学生物化学和分子遗传学系的Jiang说。“我们的工作在很大程度上解开了这个谜团。此外，研究表明，这些液滴的破坏或改变会深刻影响我们的细胞对抗癌症的方式。形成适当的液滴可能是维持细胞健康的基本机制，我们才刚刚开始了解。”

预防癌症肿瘤

Jiang的工作让我们对我们的身体保护我们远离癌症的重要方式有了一个有趣的了解。他发现，UTX基因通过引导细胞内“冷凝物”的形成来防止肿瘤的形成，发挥着至关重要的作用。这些小水滴从细胞内的物质中凝结，有点像水滴在冷玻璃外面凝结的过程。一旦液滴形成，重要的生物过程就会发生。

江和他的团队发现，液滴不仅对抑制肿瘤很重要，而且对引导胚胎干细胞也很重要。胚胎干细胞是一种可以转化为高度特化细胞的普遍化细胞。例如，干细胞可能会变成神经细胞或骨骼。

研究人员发现，对于肿瘤抑制，液滴控制染色质的活性，染色质是染色体中包含的遗传物质。科学家们在科学杂志《自然》(Nature)的一篇新论文中写道，这确保了染色质的“最佳活动”。他们指出，这种相互作用“确保了染色质的有效和正确的修饰和相互作用，以协调一个适当的肿瘤抑制转录程序。”

然而，研究人员得出的结论是，UTX基因的突变剥夺了细胞的这种重要能力，使具有这种突变的人面临患癌症的风险。

这项研究的另一个有趣发现是，与男性UTX相对应的y染色体UTY会形成更像固体的冷凝物，这使得它在抑制癌症方面的效果较差。这可能导致了一个广泛观察到的现象，即男性比女性更容易患癌症。

“我们对UTX的冷凝特性如何在细胞中调控以及其他蛋白质如何通过形成液滴来控制癌症非常感兴趣，”Jiang说。“这些研究可能会通过调节这些液滴，开辟新的癌症治疗方法。”

Journal Reference:

1. Bi Shi, Wei Li, Yansu Song, Zhenjia Wang, Rui Ju, Aleksandra Ulman, Jing Hu, Francesco Palomba, Yanfang Zhao, John Philip Le, William Jarrard, David Dimoff, Michelle A. Digman, Enrico Gratton, Chongzhi Zang, Hao Jiang. UTX condensation underlies its tumour-suppressive activity. Nature, 2021; 597 (7878): 726 DOI: 10.1038/s41586-021-03903-7