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癌细胞中的染色体不稳定导致DNA损伤并促进侵袭性
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年09月28日 来源:Current Biology
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?巴塞罗那IRB发育和生长控制实验室进行的一项研究揭示了DNA损伤对癌细胞侵袭性的贡献。?这一发现挑战了广泛接受的假设,即细胞死亡机制具有抗肿瘤活性。?这项在果蝇身上进行的研究发表在《当代生物学》杂志上。
巴塞罗那IRB的发育和生长控制实验室进行的一项研究揭示了DNA损伤对癌细胞侵袭的贡献。
这一发现挑战了广泛接受的假设,即细胞死亡机制具有抗肿瘤活性。
这项工作,发表在《Current Biology》
染色体不稳定性是一种以细胞分裂过程中染色体数量和结构的快速变化为特征的现象。它在实体肿瘤中非常常见,它与癌症的侵袭性扩散有关,也就是说,转移。鉴于转移导致90%的癌症相关死亡,阐明这一过程的细节是至关重要的。
由ICREA研究员Marco Milan博士领导的IRB巴塞罗那发育和生长控制实验室的科学家们揭示了染色体不稳定性引起的DNA损伤如何增加癌细胞的侵袭性。该研究详细说明了这种不稳定性如何激活被称为JAK/STAT的信号通路,并促进半胱天蛋白酶的活性,从而导致DNA损伤。这种损伤使细胞从原发肿瘤中逃逸,从而导致转移。
“长期以来,我们一直认为半胱天冬酶是一种诱导细胞死亡以应对DNA损伤的药物。然而,我们的研究结果表明,它们也可能通过促进DNA损伤发挥促侵入作用。这项研究拓宽了我们对癌症生物学的理解,并为探索新的治疗方法来解决转移铺平了道路,”Milan博士解释说。
转移性肿瘤的染色体不稳定性:三个副作用
染色体不稳定性存在于大多数实体肿瘤中,它通过三种途径促进癌症转移,这些途径作为染色体不稳定性本身的次要效应发生:一方面,非整倍体(或细胞中染色体数量不规则,导致细胞应激),另一方面,微核的形成(及其引发的炎症过程),最后,DNA损伤(由染色体断裂引起)。
Milan博士领导的巴塞罗那IRB实验室多年来一直在研究染色体不稳定性在癌症和转移中的作用。在之前发表于2021年和2018年的研究中,该团队探索了非整倍性对这一过程的影响。在目前的工作中,他们描述了第三个作用轴,即DNA损伤对癌细胞侵袭性的影响。
DNA损伤的三个原因
染色体不稳定可以通过三种方式引发DNA损伤。首先,染色体的不规则分离会导致DNA链断裂。其次,染色体数量的不平衡破坏了细胞机制,导致DNA复制过程中的细胞压力。第三,正如研究人员在这项工作中所描述的那样,非整倍性也会刺激JAK/STAT信号通路,从而激活半胱天蛋白酶并导致DNA损伤。当功能正常时,半胱天冬酶会导致DNA损伤,导致细胞崩溃和分解。然而,研究人员现在已经详细说明了低水平的caspase活性如何促进DNA损伤,从而赋予癌细胞转移的能力。
Chromosomal Instability-induced Cell Invasion through Caspase-driven DNA Damage