Cancer Cell:不破不立,癌癥與染色體異常

【字體: 時間:2014年12月02日 來源:生物通

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  健康的基因組包括23對染色體,這個結構上發生甚至一點小變化,如單一染色體額外拷貝都能導致嚴重的體格缺陷。所以,染色體結構是導致癌癥發生的一個促進因素,這并不奇怪。

  

生物通報道:健康的基因組包括23對染色體,這個結構上發生甚至一點小變化,如單一染色體額外拷貝都能導致嚴重的體格缺陷。所以,染色體結構是導致癌癥發生的一個促進因素,這并不奇怪。

近期研究人員發現異常染色體的形成源自于染色體自發的災難性“爆炸”。那些破碎的殘骸隨機裝配在一起,并且發生了瘋狂的擴增和刪除。癌癥發展所需的重要基因在這一過程中大規模擴增,為癌細胞的生存提供了有力的支持。

這一發現結合了染色體排序和深度測序技術,為脂肪肉瘤中出現的致癌neochromosome(指異常的多余染色體)畫出了圖像,解釋了這一進程的動態機制。

當癌癥進展時,染色體結構被重排,個別染色體被復制或丟失,基因組變得異常。一些癌癥類型甚至可以通過確定個別染色體畸變而被診斷出來。據統計,多余的畸形染色體存在于大約3%的癌癥中,尤其多見于脂肪肉瘤(脂肪組織腫瘤)、肉瘤(軟組織腫瘤)、某些腦癌和血癌。

上世紀五十年代,科學家們首次發現了neochromosome。這種染色體很大,往往是正常染色體的幾倍,帶有許多癌基因的拷貝。不過,neochromosome的形成機制一直是一個不解之謎。

在這篇文章中,研究人員利用新一代測序技術分析了脂肪肉瘤的neochromosome,通過數據注釋構建了neochromosome形成時的一系列事件,找到了這種畸形染色體的來源。這解答了癌癥領域數十年的謎題,揭示了腫瘤保證自身生存的一種策略,為癌癥治療提供了新的藥物靶標。

除了多余的染色體外,染色體上的變化也會帶來癌癥的可能性,如近期來自明尼蘇達大學的研究人員發現在慢性淋巴細胞白血病和其他一些腫瘤中,短端粒可以用來預測患者的預后情況。

研究人員指出細胞需要一個特殊的基因才能在染色體老化的情況下生存下來,當細胞逐漸老化時,這個基因決定著該細胞是否會發生癌變,人們此前并不知道這個基因有這樣的作用,而它將成為非常重要的癌癥治療靶標。

一般而言,這樣的染色體缺陷等于為細胞敲響了喪鐘,機體的清理大軍收到信號之后,就會將這些細胞消滅。不過,有些細胞能夠成功躲開這種危機,這些細胞會出現大規模的基因組重排,進而發生癌變。

(生物通:萬紋)

原文摘要:

Building through Breaking: The Development of Cancer Neochromosomes

In this issue of Cancer Cell, Garsed and colleagues combine chromosome flow sorting and deep sequencing to characterize the structure of oncogene-containing neochromosomes in liposarcoma and provide evidence that they are generated by a combination of multiple dynamic and destructive processes.
 

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