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牛津大学研究人员发现乳腺癌细胞的遗传易感性

这项发表在科学杂志《自然》上的研究发现了所有乳腺癌肿瘤中近10%的遗传脆弱性,并找到了一种针对这种脆弱性并选择性杀死癌细胞的方法。每年,仅在英国,就有超过五千例新诊断出的乳腺癌会携带这种特殊的遗传缺陷,这一比例大约是由遗传突变(例如著名的BRCA基因中的突变)驱动的两倍。

牛津大学由罗斯·查普曼教授领导的科学家团队与美国巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院的研究人员合作,发现源自人类乳腺癌肿瘤特定子集的细胞可以被一种抑制PLK4的化学物质,PLK4对一种称为中心体的细胞的特定部分很重要的酶。细胞的中心体在细胞分裂过程中起着重要的作用,它调节着每个染色体的拷贝准确地分离在两个相同子细胞之间的过程。正常情况下,细胞具有保护其免受中心体丢失的安全机制。但是研究人员发现,这些乳腺癌细胞如果没有中心体就无法生存。

牛津大学的研究小组想知道,正在研究的癌细胞是否发生了遗传变化,从而使其特别依赖于它们的中心体,并将注意力转移到了这些癌细胞的一个特征上,即17号染色​​体上特定片段的异常重复延伸。由于这种异常在乳腺癌中的发病率很高,因此癌症研究人员已经熟知这种称为17q23扩增的异常。

查普曼博士实验室的研究生彼得·尤欧(Peter Yeow)进行了实验,然后揭示了一种称为TRIM37的基因在具有17q23扩增的细胞中更具活性。然后他们继续显示,TRIM37过度活跃会导致中心体出现问题,进而导致细胞分裂过程中的错误。他们推测,由这些异常细胞分裂产生的“子代”细胞更有可能获得新的基因突变。

MRC Weatherall Institute of Chapman教授说:“我们认为正在发生的事情是,如果细胞获得太多的TRIM37拷贝,通常非常精心策划的细胞分裂过程就会发生混乱,进而导致我们的基因组变得不稳定。”牛津大学分子医学:“这种基因组的不稳定性,即细胞分裂时获得其基因组的各种变化,是癌症发展的标志之一。”

这意味着具有17q23扩增的细胞更可能发生癌变。然而,研究人员发现,癌症的这种特征是有代价的,完全相同的缺陷使细胞完全依赖于其中心体进行细胞分裂,这是肿瘤发展的核心过程。研究人员随后证明,可以使用靶向PLK4并导致细胞失去其中心体的药物来利用这种弱点,并且这种治疗可以杀死17q23扩增的癌细胞。

``具有讽刺意味的是,使细胞更容易发生癌变的同一件事也使它们特别容易失去中心体,但对我们作为科学家有用,因为这意味着我们可以选择性地靶向这种查普曼教授说。

不幸的是,研究人员用来消耗癌细胞中中心体的化学PLK4抑制剂不适用于患者。但是,他们希望这些信息可用于搜索具有相同作用的新型靶向PLK4的药物。

查普曼博士说:“我们发现了乳腺癌中以前未知的遗传脆弱性,并找到了一种利用这种脆弱性并选择性杀死癌细胞的方法。”“我们现在希望其他研究人员和制药公司能够开发出针对这一过程的新药,以产生更有效,更安全的癌症治疗方法。”

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