绝大多数人类正常细胞为二倍体,并且存在大量细胞分裂周期调控机制,确保细胞不断分裂期间保持该状态,不过仍然可能发生错误,引起全基因组倍增,造成天然二倍体细胞变为基因不稳定的四倍体细胞。
全基因组倍增常见于人类癌症,大多发生于肿瘤形成早期,并有助于肿瘤的生长和转移。全基因组倍增细胞必须适应其异常的四倍体状态,可是目前尚不明确这些适应作用的具体机制及其能否用于癌症治疗,尤其对于缺乏靶向治疗药物的三阴性乳腺癌。
2021年1月27日,全球自然科学三大旗舰期刊之一、英国《自然》正刊在线发表美国波士顿大学、伍斯特理工学院、哈佛大学达纳法伯癌症研究所、麻省理工哈佛布罗德研究所、哥伦比亚大学、赫伯特欧文综合癌症中心、日本三重大学的研究报告,探讨了三阴性乳腺癌等恶性肿瘤全基因组倍增的具体机制及其治疗靶点。
首先,该研究对大约1万例人类原发癌症标本基因测序数据和大约600种癌细胞系关键数据进行分析,证实全基因组倍增可产生常见的肿瘤基因特征,并伴特有的弱点。
随后,该研究对三阴性乳腺癌细胞(Hs578T、MDA-MB-157、MDA-MB-231、MDA-MB-361)、激素受体阳性乳腺癌细胞(CAMA-1、MDA-MB-134-VI、MDA-MB-415)、HER2阳性乳腺癌细胞(MDA-MB-453)、结肠癌细胞(HCT116)分析发现,全基因组倍增阳性细胞与阴性细胞相比,对细胞有丝分裂纺锤体装配检查点、DNA复制因子、蛋白酶体功能信号传导的依赖性显著较高。
最后,该研究还发现,有丝分裂驱动蛋白编码基因KIF18A对于全基因组倍增阳性细胞存活能力必不可少。虽然KIF18A对于全基因组倍增阴性细胞有丝分裂期间染色体准确分离基本上可有可无,但是利用基因编辑技术或靶向治疗药物抑制KIF18A,可引起全基因组倍增阳性细胞有丝分裂明显错误,最终失去细胞存活能力。
因此,该研究结果表明,KIF18A有望成为三阴性乳腺癌等全基因组倍增阳性恶性肿瘤存活能力的新靶点,而且不影响组成正常人体组织的全基因组倍增阴性细胞。
文章来源:SIBCS
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