研究揭示了黑色素瘤DNA突变的来源
Van Andel研究所的科学家在今天发表在《science》杂志上的一项研究报告称，导致黑色素瘤的突变是由阳光刺激下DNA的化学转化引起的，而不是之前认为的DNA复制错误科学的进步．
这一发现颠覆了人们长期以来对这种疾病潜在机制的认识，强化了预防工作的重要性，并为研究其他疾病的起源提供了一条前进的道路癌症类型。
“癌症是由DNA突变导致的有缺陷的细胞以存活并侵入其他组织。然而，在大多数情况下，这些突变的来源并不清楚，这使得治疗和预防方法的开发变得复杂，”VAI教授、该研究的通讯作者Gerd Pfeifer博士说。“在黑色素瘤中，我们现在已经证明，阳光损伤通过创造‘前突变’来启动DNA，然后在DNA复制过程中让位于完全突变。”
黑色素瘤是一种严重的皮肤癌，它开始于产生色素的皮肤细胞。尽管黑色素瘤不像其他类型的皮肤癌那么常见，但它更容易扩散和侵犯其他组织，这大大降低了患者的生存时间。此前的大规模测序研究表明，黑色素瘤是所有癌症中DNA突变最多的。和其他皮肤癌一样，黑素瘤与阳光照射有关，特别是一种叫做UVB的辐射。暴露在中波紫外线下会造成损害皮肤细胞以及细胞内的DNA。
大多数癌症被认为是在DNA损伤直接导致突变时开始的，然后在正常的细胞复制过程中，突变被复制到后代细胞中。然而，在黑色素瘤中，Pfeifer和他的团队发现了一种产生致病突变的不同机制——DNA中通常不存在的化学碱基的引入，使其容易发生突变。
DNA由四种成对存在的化学碱基组成——腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。这些碱基对的不同序列编码了生命的所有指令。在黑色素瘤中，当来自太阳的中波紫外线照射到特定的碱基序列——cc、TT、TC和ct时，就会出现问题，导致它们在化学上连接在一起，变得不稳定。由此产生的不稳定性导致胞嘧啶发生化学变化，并将其转化为尿嘧啶，尿嘧啶是信使分子RNA中存在的一种化学碱，而DNA中不存在。这种变化被称为“预突变”，在正常的细胞复制过程中使DNA发生突变，从而导致黑色素瘤的发生。
这些突变可能不会马上引起疾病;相反，它们可能潜伏数年。随着时间的推移，一个人暴露在阳光下的时间增加，它们也会积累起来，导致癌症难以治疗，很多治疗方案都无法选择。
“安全的防晒措施非常重要。在我们的研究中，暴露在UVB光下10-15分钟相当于一个人在正午时所经历的，这足以引起前突变，”Pfeifer说。“虽然我们的细胞有内置的保护措施来修复DNA损伤，但这个过程偶尔会漏掉一些东西。保护皮肤通常是最好的选择黑素瘤预防。”
这一发现是由Pfeifer的实验室开发的一种叫做“循环损伤测序”的方法实现的，这种方法允许科学家在DNA损伤发生的每个点上“破坏”DNA。然后他们将DNA诱导成圆圈，用一种叫做聚合酶链反应(PCR)的技术进行数千次复制。一旦他们有了足够的DNA，他们就会使用下一代测序技术来确定断裂处存在哪些DNA碱基。展望未来，Pfeifer和他的同事们计划使用这种强大的技术来研究不同癌症中其他类型的DNA损伤。
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