研究阐明了抗癌药物地西他滨在修复受损细胞中的作用

普渡大学(Purdue University)的一项研究阐明了抗癌药物地西他滨(decitabine)是如何逆转细胞损伤的，并确定了一种潜在的生物标志物，可以指示患者的癌症阶段和对治疗的反应。

农业和生物工程教授约瑟夫·伊鲁达亚拉杰(Joseph Irudayaraj)领导的一个研究小组表明，地他滨通过取代复制DNA链上特定位置的核苷酸胞嘧啶来对抗癌症的一些影响。通过模拟胞嘧啶，这种药物有助于“驯服”癌细胞通过打开肿瘤抑制基因并关闭致癌基因，这些基因会导致正常细胞癌变。

研究小组还发现，地他滨会意外地增加一种名为5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)的分子的数量。因为许多类型的癌症会导致5hmC水平骤降，5hmC的上升可能是癌症治疗正在起作用的迹象。

“我们认为5hmC的表达可以作为一种生物标志物来定义癌症的阶段或侵袭性，并可能表明有效性癌症治疗Irudayaraj说。“这可以帮助我们监测接受地他滨的患者的临床成功。”

历史上，癌症一直与基因组的突变和错误有关。但在过去的几十年里，研究表明，癌症对表观基因组也有重大影响，表观基因组是一种化合物的集合，它指导哪些基因在何时表达。虽然你体内的每个细胞都包含你全部的遗传密码，但一种被称为甲基化的表观遗传过程决定了细胞的功能——例如，激活必要的基因来区分皮肤细胞和眼睛细胞。

然而，癌症可以劫持甲基化模式从一个细胞传递到另一个细胞，关闭了抑制肿瘤形成的基因，激活了指导细胞快速分裂而不分化的基因。肿瘤可导致肿块细胞它们对人体没有任何作用。

地西他滨是首批表观遗传药物之一，有助于逆转癌细胞中甲基化模式的改变，但其确切的作用模式尚不清楚。通过组合模型，Irudayaraj和他的同事假设地西他滨在复制DNA链的战略位置上取代了胞嘧啶癌症细胞．

当一种酶试图加入一个甲基来抑制地西他滨的活性时——遵循癌症指示的模式——这种药物就会将其固定在适当的位置，防止甲基化。这触发另一组酶将母DNA链上的甲基化胞嘧啶转化为5hmC，这是一种生物功能尚不清楚的分子。

研究小组证实了在地他滨治疗的白血病细胞中5hmC水平的增加。

药物化学和分子药理学的博士后研究员、该研究的第一作者巴苏德夫·乔杜里(Basudev Chowdhury)描述了地西他宾作为文本编辑器的作用，它可以恢复被混淆的句子的意义，并将破坏癌细胞的传统化疗与删除按钮进行了比较。

乔杜里说:“可以把核苷酸看作是我们的细胞组成信息的字母表。”乔杜里在Irudayaraj的实验室里以博士生的身份进行了这项研究。“表观遗传学帮助将这些信息转化为生产蛋白质等行动。但癌症会混淆信息，让它们变得毫无意义。地西他滨有助于修改信息，使它们能够被理解。”

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