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2020年12月24日下午5点发布
来自加州大学圣地亚哥分校医学院和路德维希癌症研究所圣地亚哥分校的研究人员在《自然》杂志上发表了嗜铬症过程如何最终促进癌细胞生长的报告。
嗜色症是一种突变过程，在一条或几条染色体上的局部和有限的基因组区域，在一次事件中发生多达数千个聚集染色体重排，已知它与癌症和先天性疾病都有关。
Chromothripsis意为染色体碎裂;那些经历这一过程的基因首先被分割成许多片段，然后通过DNA修复过程以随机顺序重新组合在一起，这很可能是非同源的末端连接。
“这些重新排列可以在一个步骤中发生，加州大学圣地亚哥分校医学院医学、神经科学、细胞和分子医学教授Don Cleveland实验室的博士后Ofer Shoshani博士解释道。
“在染色体分裂过程中，细胞中的一条染色体被粉碎成许多条，在某些情况下是数百条，然后按照打乱的顺序重新组装。一些片段会丢失，而另一些则会作为染色体外DNA (ecDNA)保存下来。其中一些ecDNA元素促进癌细胞生长，形成一分钟大小的染色体，称为“双分钟”。”
此前，该研究小组发现，在许多类型的癌症中，多达一半的癌细胞含有携带促癌基因的ecDNA。在这项研究中，研究小组使用了染色体结构的直接可视化来识别基因扩增的步骤和对甲氨蝶呤耐药的机制。
对产生耐药性的细胞的整个基因组进行测序，发现染色体碎裂促使携带抗癌治疗耐药性基因的ecDNA的形成。此外，研究小组还观察了染色体内基因扩增后嗜铬病如何驱动ecDNA形成。
“嗜色症将染色体内(内部)扩增转化为染色体外(外部)扩增，扩增后的ecDNA可以重新整合到染色体位置，以应对化疗或放疗造成的DNA损伤。”Shoshani说。“这项新工作强调了在癌细胞中扩增DNA生命周期的所有关键阶段嗜铬症的作用，解释了癌细胞如何变得更具侵略性或耐药性。”
“我们发现重复的DNA碎裂是抗癌药物耐药的驱动因素，以及重组碎裂染色体片段所必需的DNA修复途径，这使得合理设计联合药物疗法，以防止癌症患者出现耐药，从而改善他们的结果。”克利夫兰。
研究结果表明，嗜铬病是加速基因组DNA重排和扩增成ecDNA的主要驱动因素，并使快速获得对改变的生长条件的耐受性。
