解开神秘的癌细胞生存和发展的原因
一些癌症细胞有诡计避免细胞死亡:提高端粒的维护,保护染色体“帽”,杰克逊实验室领导的一个研究小组(JAX)教授Roel Verhaak报告自然遗传学在一个新发现的端粒维持机制。
功能研究发现开放的途径,可能使我们明白如何引导癌细胞远离使不朽和恢复正常死亡编程。此外,利用端粒维持机制可能是一个潜在的方法来选择性地延缓老化。2009年诺贝尔生理学或医学奖的伊丽莎白·布莱克本,卡罗尔•格雷德和杰克•绍斯塔克的角色端粒和端粒酶衰老的细胞和生物体。
随着时间的推移在大多数细胞中,端粒缩短,细胞分裂不再是可能的,从而导致细胞死亡。某些细胞、干细胞和生殖细胞等,能够持续的部门因为它们含有活跃的端粒酶,一种延长端粒的酶。
研究人员已经知道,癌症细胞激活端粒酶在端粒酶逆转录酶(叔)转录,但这背后的机制仍然是难以捉摸的。
“这些癌症细胞劫持一个机制来保持端粒,使他们继续分裂,”Verhaak说。
研究人员扫描18430个样本癌变和non-neoplastic组织确定和比较查询他们的端粒长度和端粒酶活性。分析,包括样本31不同癌症类型,通常显示端粒较短的肿瘤比健康的组织,再在软组织肿瘤和脑部肿瘤相对于其他癌症。
他们发现大多数占癌症- 73表达叔(进而驱动端粒酶的激活)。除了预期的突变和基因重组驾驶叔表达式,研究人员发现一个重要的新的机制:叔启动子甲基化。
在甲基化,团的分子称为甲基附加到一段DNA和可以改变这部分的活动而不改变其基因序列。
在DNA序列称为启动子甲基化,研究人员发现在大多数癌症的样本,通常行为抑制基因转录的过程做一个RNA复制的基因序列。相反,Verhaak说,“我们发现叔基因启动子甲基化导致叔的表情。我们认为由于DNA甲基化,mRNA transcription-repressing蛋白质不再能够绑定。”
大约22%的肿瘤细胞缺乏检测叔的表情。“可能会有很多原因,“说Floris Barthel,一个JAX博士后和研究的第一作者。“也许并不是所有的肿瘤港永生化细胞端粒维持机制,或有替代机制在起作用,或者叔表达式,低于我们使用的检测阈值仍足以维持端粒。”Future studies are needed to elucidate the telomere maintenance mechanisms, or lack thereof, in these tumors, he notes.
更多信息:系统分析的端粒长度和体细胞变化在31个癌症类型,自然遗传学,nature.com/articles/doi:10.1038 / ng.3781