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
中心體是動物細(xì)胞中一種重要的細(xì)胞器，其作為動物細(xì)胞的主要微管組織中心，在癌癥發(fā)生過程中它們的數(shù)量會發(fā)生異常，并且這種異常已被證明會引發(fā)小鼠腫瘤的產(chǎn)生。
每個中心體主要含有兩個中心粒，中心粒被稱為細(xì)胞的大腦，因為它們在細(xì)胞增殖、運動和交流中起著至關(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。自從一個多世紀(jì)前發(fā)現(xiàn)這些結(jié)構(gòu)以來，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，目前對這種異常的發(fā)生率、后果以及起源的相關(guān)研究甚少。
對此，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（美國國立癌癥研究規(guī)定的60種作為抗癌新藥開發(fā)時必須篩查的癌細(xì)胞）人類癌癥細(xì)胞系，對其中心粒數(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
研究過程
篩選結(jié)果顯示，中心蛋白擴增在癌細(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)胞的另一個反復(fù)出現(xiàn)的特征：中心粒大小失調(diào)。進(jìn)一步的實驗發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的中心粒過度伸長可以通過中心粒斷裂和異位原發(fā)灶的形成來促進(jìn)擴增。
Mónica Bettencourt-Dias博士及其同事研究了人類癌細(xì)胞中心粒異常的發(fā)生率。“我們發(fā)現(xiàn)過長的中心粒形成過度活躍的中心體，使更多的微管成核，并擾亂染色體分離。” 博士說， “我們的篩選將中心粒擴增和大小調(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。”
研究人員通過分析一組來自60人的9個不同組織的癌細(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性化的方式預(yù)測結(jié)果并治療患者。該團隊認(rèn)為他們的發(fā)現(xiàn)可能有助于這一過程。
“我們的數(shù)據(jù)證實，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，“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的方法，以確定預(yù)后并預(yù)測治療反應(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治療劑的抗性。”Bettencourt - Dias博士補充道，“我們正在與里斯本醫(yī)學(xué)分子研究所Barbosa-Morais博士的團隊和波爾圖衛(wèi)生改革研究所Joana Paredes博士的團隊合作開展研究，共同探索針對癌癥中心粒的新機制和治療方法。”
參考資料：
Cancers of Many Kinds Give Centriole Amplification Starring Role
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