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癌细胞获得生命控制权,需要多少“先天努力”?

发布时间:2020-09-08 16:27

所有癌症都在细胞中开始。

我们的身体由超过一亿(100,000,000)个细胞组成,而癌症则始于一个细胞或一小组细胞的变化。癌细胞从出现到扩增,再到转移,它们为了获得生存空间争夺养分,选择了许多生命体无法实现的演化策略。

癌细胞的恶名昭著让许多人认为,癌细胞在突变后能够轻松夺取身体的控制权,进而成为“生命杀手”。但事实上,癌细胞想要获得生命控制权,达到力压其他细胞的程度,也需要很多先天“努力”和后天条件。

在先天努力方面,基因突变是癌细胞发展的关键。通常,基因可以确保细胞以有序和可控的方式生长和繁殖,而这也是为了确保身体当中所产生的细胞是健康的,以保证我们的身体健康。基因突变,其实也就意味着我们身体当中某些基因可能已经被损害或者已经被丢失了,当细胞分裂时,突变可能偶然发生,当细胞开始突变的时候,这表示人的身体当中的一些健康细胞不再接受身体的指令,并且很有可能已经失控了。

突变的发生和细胞周期有关,例如修复基因突变,周期蛋白P53突变。但事实上,正常细胞和癌细胞里P53的突变发生率相差不多,这说明仅仅有这些突变,对于推动癌细胞演化来说还远远不够。

最近,《自然》的一项新研究指出,癌细胞中常见的染色体不稳定性很可能参与了癌症的发展和演化过程。这种不稳定性会直接造成体细胞基因拷贝数改变(SCNAs)的现象。具体来说,研究人员使用多样本定相和SCNA分析来自22种肿瘤类型的394个肿瘤的1421个样本,以显示连续的染色体不稳定性导致普遍的SCNA异质性。

结果显示,99%的肿瘤都至少带有一种亚克隆(从一个克隆的DNA片段上分割几个区域,分别将之克隆到新的载体上,获得一系列新的重组子),而在45%的肿瘤中,有超过1/5的基因组都是亚克隆SCNAs,这说明,在癌症在演化过程中,染色体非常不稳定。一些乳腺癌细胞系中,亚克隆基因比例已经高达44%。

而在原始的癌细胞中,有49%的样本会出现染色体丢失现象,例如丢失人类白细胞抗原基因,甚至8号染色体短臂完全消失,变成单倍拷贝。而还有一些基因区域,癌细胞明显喜欢进行扩增,例如1号染色体上的BCL9,MCL1和ARNT,但不论是染色体的丢失还是扩增,都制造了肿瘤生长有利条件。另外,还有一些基因也是癌细胞倾向于进行多倍扩增的,例如扩增 TERT 基因用于制造端粒,扩增MYC 基因用于生长和增殖。

除了选择特定的基因,许多癌细胞还会选择性地仅获得或仅丢失来自父系或母系的染色体,染色体不稳定性可以使得能够连续选择SCNA,SCNA被确定为在整个肿瘤进化过程中经常平行发生的有序事件。

而这一系列事件都属于癌细胞的演化法则,只是执行的版本不同。当然,尽管这种疯狂的演化策略是癌细胞最终占据其他细胞生存空间的手段,但也可能成为未来科学家进行重点打击的方向。如果削弱演化优势就能阻止癌细胞发展,那么癌细胞的演化优势也能转变成医疗的优势。

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