Nature：突变是致癌还是无害，取决于细胞周期长度

多伦多西奈卫生系统的研究人员近日发现，细胞周期的长度（也就是一个细胞分裂成两个子细胞所需的时间）是决定突变是真正致癌还是完全无害的关键因素。

　　

人体内存在数百万个携带致癌突变的正常细胞，但大多数细胞并没有形成肿瘤，这表明存在“逃避机制”。那么，逃避癌症的细胞谱系与屈从癌症的细胞谱系有何不同？

多伦多西奈卫生系统（Sinai Health System）的研究人员近日发现，细胞周期的长度（也就是一个细胞分裂成两个子细胞所需的时间）是决定突变是真正致癌还是完全无害的关键因素。

这项研究成果于4月30日发表在《Nature》杂志上，对开发新疗法来增强人体对癌症的自然防御能力具有重要意义。

当细胞获得的基因突变会促使其增殖失控并形成肿瘤时，癌症就发生了。当然，并非所有携带这种突变的细胞都会导致癌症。这是因为人体已经进化出了一系列方法来防止癌症形成。这些保护机制包括细胞凋亡和免疫系统清除等。

通讯作者、多伦多西奈山医院的Rod Bremner教授表示：“一个普通成年人体内有数百万个突变细胞，但值得庆幸的是，我们并没有一直罹患癌症。”

如今，Bremner博士及其团队发现，突变细胞的分裂速度是抵御癌症的另一种机制。

研究人员发现，分裂速度快、细胞周期短的突变细胞更容易癌变。相比之下，周期较长的细胞则表现出抵抗力。这一结果在多种组织和癌症类型中都是一致的，包括视网膜母细胞瘤、垂体肿瘤和肺癌。

他们还发现，大多数携带突变的细胞最终会退出细胞周期并停止分裂。

Bremner博士解释说：“突变细胞逃避癌症的最常见方式就是变成正常细胞。它们会稍稍异常分裂，然后停止分裂，看起来就像其他正常细胞一样。”

为了探索细胞周期长度与癌症之间的关系，研究人员在几种临床前模型中引入已知的肿瘤抑制突变，以此来检测抑制癌症的效果。

他们首先从视网膜母细胞瘤开始，观察到每一次阻断癌症的操作都会增加细胞周期的长度。最重要的是，他们随后发现，来自视网膜母细胞瘤的突变细胞比从未形成癌症的突变细胞分裂得更快。

其他实验表明，减缓细胞分裂速度可抑制癌症，且不依赖于其他已知的抗癌机制，如细胞凋亡和免疫清除，这表明细胞周期长度是一种独特的抗癌机制。

研究团队还证明，在肺部和脑垂体等组织中，癌症总是发生在分裂速度最快的突变细胞中，而分裂速度较慢的细胞类型则能避免癌症。此外，研究还表明，无论何时引入抑制肿瘤的突变，细胞周期长度都能一致地预测癌细胞的起源。

总的来说，这些结果表明，针对细胞周期长度的干预措施可能是一种预防癌症的策略。以细胞周期长度为靶点，人们有望开发出预防高危人群罹患癌症的疗法。

“我们的工作表明，我们也许能够干预易患癌症的细胞，让它们的速度放慢一点。但首先，我们需要了解不同细胞控制细胞周期速度的机制。我们肯定能从几万亿个对癌症有抵抗力的细胞中学到不少东西，而我们才刚刚开始，” Bremner博士说。