新研究發現可修復DNA為癌癥治療賦能

DNA可能會被毒素、輻射甚至正常的細胞分裂破壞，但人類細胞必須不斷修復DNA斷裂才能生存。在不能有效修復DNA的細胞中，可能會發生導致癌癥的變化(突變)。

大多數細胞依賴于一種稱為同源重組或HR的系統，該系統使用名為BRCA1和BRCA2的蛋白質進行精確的DNA修復。然而，那些天生攜帶有缺陷的BRCA基因的人往往會患上乳腺癌和卵巢癌，最近發現，在胰腺癌和前列腺癌中也會出現BRCA突變和相關的HR問題。

因此，識別“HR缺陷”癌癥患者已成為該領域的優先事項，部分原因是這類癌細胞容易受到破壞其DNA的靶向治療的影響。為了找到HR缺乏的患者，標準的實驗室測試在癌細胞的DNA中尋找“疤痕”，當使用草率的備用修復過程而不是HR來產生特定的突變模式時，就會發生這種情況。

雖然準確的疤痕診斷可以提供更有針對性的治療，但研究人員一直對在HR缺陷癌癥中發現的疤痕的微妙之處感到困惑。這樣的疤痕會在DNA代碼(序列)中產生非常小的錯別字，在顯微鏡下是看不見的。然而，在顯微鏡下可以看到，HR缺陷細胞在更大的稱為染色體的DNA結構中顯示出戲劇性的結構重排。

為了解決這個矛盾，紐約大學朗格尼健康中心波爾馬特癌癥中心的Marcin Imieliński醫學博士和紀念斯隆凱特琳癌癥中心(MSKCC)的Simon Powell醫學博士應用了Imieliński實驗室開發的“基因組圖譜”技術來檢測大量的DNA結構變化，這些變化會重新排列、復制和刪除染色體的大量片段。他們的研究結果發表在8月16日的《自然》(Nature)雜志網絡版上，他們分析的DNA分子長度是癌癥分析中通常測量的DNA分子長度的100倍。

應用這些方法，研究小組發現了“互惠對”，這是一種新的疤痕類型，見于HR缺乏。通過分析數千個癌癥基因組，研究小組表明，當HR失效時，互惠對疤痕會產生顯微鏡下可見的特定染色體變化，從而更好地解釋HR缺陷細胞的生物學特性。Perlmutter癌癥中心癌癥基因組學主任、紐約大學朗格尼分校的主治病理學家Imieliński說:“長分子告訴我們，這些疤痕來自兩種備用修復機制——同源獨立復制重啟和單鏈退火——這可能使HR缺陷癌細胞存活。阻斷這種機制可能代表著治療這些癌癥的新方法。”

該研究的作者指出，他們的新技術需要使用了全基因組測序(WGS)技術，WGS的成本正在下降。研究人員說，用他們的方法找到更多的HR缺陷患者，并將他們與靶向治療相匹配，可能很快就會成為現實。

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