染色體斷裂如何使癌細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性？

癌癥是世界上最大的健康危機(jī)之一，因?yàn)榕c某些疾病不同，癌癥是一個發(fā)展中的目標(biāo)，不斷逃避和抗拒治療。

在2020年12月23日在線發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中，來自加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和加州大學(xué)圣地亞哥分校路德維希癌癥研究所的研究人員與紐約和英國的同事一起，描述了這種被稱為“染色體脫色”的現(xiàn)象是如何分解染色體并以最終促進(jìn)癌細(xì)胞生長的方式重新組裝染色體的。

染色體恐懼癥是細(xì)胞歷史上的一種災(zāi)難性突變事件，涉及到其基因組的大規(guī)模重排，而不是隨著時間的推移逐漸獲得重排和突變。基因組重排是許多癌癥的關(guān)鍵特征，它可以使突變細(xì)胞生長或生長得更快，而不受抗癌治療的影響。

這篇論文的資深作者之一、加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)教授唐克利夫蘭博士實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員奧費(fèi)爾肖沙尼博士說，“這些重排可以一步完成。”迭戈醫(yī)學(xué)院。

“在染色體脫色的過程中，細(xì)胞中的一條染色體被破碎成許多碎片，有些情況下是幾十萬條，然后按照重排順序重新組裝。一些片段丟失了，而另一些片段作為染色體外的DNA(ecDNA)保留了下來。一些ecDNA元素可以促進(jìn)癌細(xì)胞的生長，形成被稱為“雙分鐘”的微小染色體

路德維希癌癥研究所加州大學(xué)圣地亞哥分校科學(xué)家去年發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)，在許多類型的癌癥中，多達(dá)一半的癌細(xì)胞含有攜帶腫瘤促進(jìn)基因的電子捕獲基因。

在最新的研究中，Cleveland，Shosani和同事們利用染色體結(jié)構(gòu)的直接可視化來確定基因擴(kuò)增的步驟和對甲氨蝶呤的耐藥機(jī)制，甲氨蝶呤是最早的化療藥物之一，至今仍被廣泛使用。

該研究團(tuán)隊(duì)與英國威廉桑格研究所癌癥、衰老和體細(xì)胞突變負(fù)責(zé)人彼得坎貝爾博士合作，對耐藥細(xì)胞的全基因組進(jìn)行了測序，揭示了染色體斷裂開始時攜帶ecDNA的基因的形成賦予了抗癌治療的抵抗力。

科學(xué)家們還確定了染色質(zhì)去磷酸酶如何在染色體基因擴(kuò)增后驅(qū)動ecDNA的形成。

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