近日，科學(xué)家在攻擊性的癌癥亞型中發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞的關(guān)鍵特征—中心粒的數(shù)量和大小出現(xiàn)異常增加。這些特征可能有助于臨床醫(yī)生更好地抗擊相關(guān)疾病。
Healthy cells (left image) display four centrioles, a normal number (in yellow). In contrast, breast cancer cells (triple negative) have extra centrioles (here 16, right image)（Gaëlle Marteil/IGC）
最新成果
中心體是動(dòng)物細(xì)胞中一種重要的細(xì)胞器，其作為動(dòng)物細(xì)胞的主要微管組織中心，在癌癥發(fā)生過(guò)程中它們的數(shù)量會(huì)發(fā)生異常，并且這種異常已被證明會(huì)引發(fā)小鼠腫瘤的產(chǎn)生。
每個(gè)中心體主要含有兩個(gè)中心粒，中心粒被稱(chēng)為細(xì)胞的大腦，因?yàn)樗鼈冊(cè)诩?xì)胞增殖、運(yùn)動(dòng)和交流中起著至關(guān)重要的作用。它們的數(shù)量和大小在正常細(xì)胞中高度受控。自從一個(gè)多世紀(jì)前發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)以來(lái)，人們就提出這些結(jié)構(gòu)數(shù)量的異常增加可能誘發(fā)癌癥。
然而，目前對(duì)這種異常的發(fā)生率、后果以及起源的相關(guān)研究甚少。
對(duì)此，論文第一作者、葡萄牙Gulbenkian科學(xué)研究所的Gaëlle Marteil博士和古爾本涅西亞研究所（IGC）的Mónica Bettencourt-Dias博士等篩選了NCI-60（美國(guó)國(guó)立癌癥研究規(guī)定的60種作為抗癌新藥開(kāi)發(fā)時(shí)必須篩查的癌細(xì)胞）人類(lèi)癌癥細(xì)胞系，對(duì)其中心粒數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，相關(guān)結(jié)果于近日發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
doi:10.1038/s41467-018-03641-x
研究過(guò)程
篩選結(jié)果顯示，中心蛋白擴(kuò)增在癌細(xì)胞系中廣泛存在，并且在侵襲性乳腺癌中高度流行。此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞的另一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的特征：中心粒大小失調(diào)。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的中心粒過(guò)度伸長(zhǎng)可以通過(guò)中心粒斷裂和異位原發(fā)灶的形成來(lái)促進(jìn)擴(kuò)增。
Mónica Bettencourt-Dias博士及其同事研究了人類(lèi)癌細(xì)胞中心粒異常的發(fā)生率。“我們發(fā)現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)的中心粒形成過(guò)度活躍的中心體，使更多的微管成核，并擾亂染色體分離。” 博士說(shuō)， “我們的篩選將中心粒擴(kuò)增和大小調(diào)節(jié)確定為癌細(xì)胞反復(fù)出現(xiàn)的特征，并確定這些異常的新原因和后果。”
研究人員通過(guò)分析一組來(lái)自60人的9個(gè)不同組織的癌細(xì)胞系，得出結(jié)論：癌細(xì)胞通常具有額外的且較長(zhǎng)的中心粒（這在正常細(xì)胞中是不存在的）。重要的是，研究小組觀察到，多余的中心粒在侵襲性乳腺癌(如三陰性乳腺癌)和結(jié)腸癌中更為普遍。此外，研究小組還發(fā)現(xiàn)較長(zhǎng)的中心粒更活躍，這擾亂了細(xì)胞分裂，有利于癌癥的形成。
意義前景
癌癥是一種多樣化的疾病，一些腫瘤比其他腫瘤更具侵略性，對(duì)化療更有抵抗力。臨床醫(yī)生急于找到新的診斷、預(yù)后和治療工具，使他們能夠以更加個(gè)性化的方式預(yù)測(cè)結(jié)果并治療患者。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為他們的發(fā)現(xiàn)可能有助于這一過(guò)程。
“我們的數(shù)據(jù)證實(shí)，細(xì)胞內(nèi)中心粒的數(shù)量和大小不受調(diào)節(jié)與惡性特征有關(guān)。”Gaëlle Marteil博士說(shuō)，“這一發(fā)現(xiàn)可能有助于將建立中心粒特性作為腫瘤分類(lèi)的方法，以確定預(yù)后并預(yù)測(cè)治療反應(yīng)。”
“我們分析的細(xì)胞系已經(jīng)很好地表征了遺傳變化和對(duì)治療劑的抗性。”Bettencourt - Dias博士補(bǔ)充道，“我們正在與里斯本醫(yī)學(xué)分子研究所Barbosa-Morais博士的團(tuán)隊(duì)和波爾圖衛(wèi)生改革研究所Joana Paredes博士的團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)展研究，共同探索針對(duì)癌癥中心粒的新機(jī)制和治療方法。”
參考資料：
Cancers of Many Kinds Give Centriole Amplification Starring Role
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