针对端粒(细胞的计时员)可以改善化疗

端粒是我们染色体的特殊末端，它决定了细胞可以继续自我复制多长时间，长期以来，人们一直在研究端粒与衰老过程和癌症的关系。现在，索尔克研究所的一项发现表明，端粒可能比之前认为的在细胞中预防肿瘤的自毁程序中更重要，这一功能可能被用于改善癌症治疗。

当细胞在一个名为有丝分裂,他们的端粒每次都剪短一点。最终，在多次细胞分裂后，端粒变得非常短，发出细胞停止分裂的信号。这一正常过程起到了抗癌屏障的作用。然而，在信号通路中有缺陷的细胞会继续经过这一阶段，直至自我毁灭。

这种细胞破坏的过程，称为危机，通常防止基因不稳定或受损的细胞从复制。但是很多类型的癌症细胞通过保护端粒来阻止自毁信号并允许细胞继续增殖来规避危机。

“我们开始了解的机制细胞死亡索尔克大学分子与细胞生物学实验室教授、该研究的资深作者简·卡尔塞德(Jan Karlseder)说:“我们发现端粒在阻碍肿瘤发展方面的作用比以前认为的要积极得多。”“当我们看到接近危机的细胞有丝分裂时间更长时，它就开始了。”这项工作在自然．

正常的有丝分裂通常是30-45分钟，而即将进入危机的细胞有丝分裂持续2-20小时或更长时间。观察到这一点，研究人员想起了2012年的一项发现，他们人为地延长了有丝分裂过程。通常，端粒有一种蛋白质保护它们不被细胞识别为受损的DNA，从而防止它们走向细胞死亡。但在人为延长的有丝分裂过程中，端粒失去了蛋白质，刺激DNA损伤信号，促使细胞自我毁灭。

令他们惊讶的是，科学家们发现在自然危机状态下也发生了完全相同的事情。在这项新工作中，研究人员对培养皿中的细胞进行了实时成像，通过一个或多个有丝分裂周期跟踪细胞的命运。他们发现一种被称为端粒融合的细胞应激可以引发有丝分裂延长并最终危机。处于这种状态的细胞失去了保护端粒的蛋白质，并激活了自毁序列。

“有一个长期存在的假设被证明是不正确的:细胞只是开始融合染色体并分裂，产生不稳定和细胞死亡，”卡尔塞德说，他也是索尔克的唐纳德和达琳·席利椅的持有者。“相反，我们展示的是一种更有针对性的途径，只需要一个细胞周期就能引发危机——它与基因组不稳定性的缓慢而稳定的积累无关。”

澳大利亚儿童医学研究所基因组完整性组负责人Anthony Cesare是这项工作的贡献者之一，他说这一发现非常令人兴奋，而且看到细bob88体育平台登录胞周期早期的事件，端粒融合，是如何传递到细胞周期的后期的，这是出乎意料的细胞周期有丝分裂。他说:“这为理解端粒如何控制细胞生长以及端粒生物学在化疗中的意义开辟了新的途径。”

一些化学疗法，如用于乳腺癌的紫杉醇，试图通过中断有丝分裂来阻止癌症，使癌细胞不再分裂。研究人员假设，他们可以增强这些有丝分裂抑制剂，例如，首先去保护端粒，使细胞更容易受到药物的影响。也有可能观察到来自特定肿瘤的细胞是否具有更短或去保护的端粒，如果是这样，预计该肿瘤对有丝分裂抑制剂更敏感。

“我们发现的途径挑战了长期以来关于早期肿瘤形成过程中细胞行为的假设，”京都大学Hakubi高级研究中心的研究员Makoto Hayashi说，他是这项新工作的第一作者。“对该途径的全面了解有望为我们提供一种早期肿瘤诊断的新方法，并为癌症的早期治疗提供机会。”

该实验室目前正与加州大学圣地亚哥分校的医学博士、理学硕士黛博拉·卡多(Deborah Kado)合作，在新诊断的乳腺癌患者身上测试这些理论。