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科学家们展示了半合子缺失如何导致癌症

时间:2019-06-12编辑:Black

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  科学家们展示了半合子缺失如何导致癌症

  2012年5月28日

  研究结果表明癌症细胞可能比研究人员和临床医生所希望的更容易生长

  DNA中的染色体缺失通常仅涉及从任一亲本遗传的两个基因拷贝中的一个。但科学家还不知道一个父母的一个基因的缺失,称为“半合子”缺失,是否会导致癌症。

  由哈佛医学院遗传学教授斯蒂芬埃利奇和他的博士后研究员妮可索利米尼领导的一个研究小组现在提供了答案。他们的研究显示,癌症中最常见的半合子缺失涉及多种肿瘤抑制基因,称为STOP基因(肿瘤发生和增殖的抑制因子),它们在整个基因组中随机散布,但有时聚集在染色体上的同一位置。而且,这些集群,同时也是布里格姆妇女医院的医学教授Elledge,往往会被删除作为一个群体。“消除群集给删除的压力更大,”他说。

  鉴于癌症形成的双击模型,这一发现特别令人感兴趣,该模型认为隐性基因的两个拷贝都需要被灭活以触发生物效应。因此,单个肿瘤抑制因子拷贝的丢失应该对肿瘤细胞增殖几乎没有或没有影响,因为位于另一条染色体上的剩余拷贝可以获得松弛。

  Elledge的研究指出了一个不同的假设,即半合子缺失中的STOP基因不是隐性的,而是单倍不足,这意味着它们依赖于两个拷贝才能正常发挥功能。 “如果肿瘤抑制因子是单倍体不足的,那么单个基因拷贝缺乏完全抑制肿瘤发生所需的效力”。 Elledge解释说,他也是Howard Hughes医学研究所的调查员。 “因此,通过一次性去除单倍体不足基因的簇,癌细胞立即推进其生长,而不必等待其他拷贝也丢失。

  ”

  麻省理工学院生物学教授Angelika Amon说,她对这些发现感到惊讶。“我们从许多人类综合症中已经知道单倍体不足在复杂的多细胞生物的发育中很普遍,”她说。 “但是这些数据表明它对个体细胞和细胞增殖也是至关重要的。”

  相关故事医学研究人员发现一类抗癌药物的新机制H-RT应成为低风险前列腺癌男性的标准治疗研究显示,新研究发现高脂肪饮食如何促进结直肠癌的发展。结果也提供了不同的观点。 Amon说,癌症发生的双击模型。非常不稳定,癌细胞可以在角落的每个转弯处删除基因拷贝。如果单个肿瘤抑制因子拷贝的丢失不能为肿瘤提供生存优势,那么肿瘤就没有动力保留具有该缺失的细胞。但是如果该副本的丢失会增加扩散,那么后来第二次击中的可能性会大大增加。 “因此,单倍体不足是癌细胞显着加速生长有益突变的获得的一种方式,”阿蒙说。

  换句话说,癌症细胞生长的基因活性减少了50%。 “这告诉我们癌症比我们希望的要容易得多,”阿蒙说。

  据Elledge称,半合子缺失的数量平均约为每个肿瘤6个,其中一些肿瘤 - 乳腺癌和胰腺癌,例如平均多达10个。每个缺失涉及25到40个基因,其中许多是STOP基因,还有一些增强增殖的GO基因(生长促进剂和癌基因)。 Elledge解释说,STOP基因的数量远远超过它们的GO对应物是重要的,因为它意味着癌细胞可以倾向于扩增而不会同时损害它。

  “这些数据揭示了许多单个效率不高的玩家,这些玩家单独具有小的影响,但组合起来效果很大,”埃里奇说。 “不幸的是,不容易看出如何利用化学治疗的优势。”

  他强调,结果的重要之处在于,他们对肿瘤的演变方式开辟了新的观点。他还强调了扩散作为肿瘤生长的基本特征的重要性,他补充说。

  Elledge说,现在的挑战是找出重复缺失中的哪些基因是单倍不足的。

   “目前,我们估计大约25%,”他说。 “因此,这些发现也可能对癌症以外的其他人类疾病产生重要影响。”

  资料来源:哈佛医学院