研究揭示癌細胞中的染色體不穩定導致DNA損傷并促進侵襲性

巴塞羅那IRB的發育和生長控制實驗室進行的一項研究揭示了DNA損傷對癌細胞侵襲的貢獻。這項工作，發表在《Current Biology》，這一發現挑戰了廣泛接受的假設，即細胞死亡機制具有抗腫瘤活性。

染色體不穩定性是一種以細胞分裂過程中染色體數量和結構的快速變化為特征的現象。它在實體腫瘤中非常常見，它與癌癥的侵襲性擴散有關，也就是說，轉移。鑒于轉移導致90%的癌癥相關死亡，闡明這一過程的細節是至關重要的。

由ICREA研究員Marco Milan博士領導的IRB巴塞羅那發育和生長控制實驗室的科學家們揭示了染色體不穩定性引起的DNA損傷如何增加癌細胞的侵襲性。該研究詳細說明了這種不穩定性如何激活被稱為JAK/STAT的信號通路，并促進半胱天蛋白酶的活性，從而導致DNA損傷。這種損傷使細胞從原發腫瘤中逃逸，從而導致轉移。

“長期以來，我們一直認為半胱天冬酶是一種誘導細胞死亡以應對DNA損傷的藥物。然而，我們的研究結果表明，它們也可能通過促進DNA損傷發揮促侵入作用。這項研究拓寬了我們對癌癥生物學的理解，并為探索新的治療方法來解決轉移鋪平了道路，”Milan博士解釋說。

轉移性腫瘤的染色體不穩定性:三個副作用

染色體不穩定性存在于大多數實體腫瘤中，它通過三種途徑促進癌癥轉移，這些途徑作為染色體不穩定性本身的次要效應發生:一方面，非整倍體(或細胞中染色體數量不規則，導致細胞應激)，另一方面，微核的形成(及其引發的炎癥過程)，最后，DNA損傷(由染色體斷裂引起)。

Milan博士領導的巴塞羅那IRB實驗室多年來一直在研究染色體不穩定性在癌癥和轉移中的作用。在之前發表于2021年和2018年的研究中，該團隊探索了非整倍性對這一過程的影響。在目前的工作中，他們描述了第三個作用軸，即DNA損傷對癌細胞侵襲性的影響。

DNA損傷的三個原因

染色體不穩定可以通過三種方式引發DNA損傷。首先，染色體的不規則分離會導致DNA鏈斷裂。其次，染色體數量的不平衡破壞了細胞機制，導致DNA復制過程中的細胞壓力。第三，正如研究人員在這項工作中所描述的那樣，非整倍性也會刺激JAK/STAT信號通路，從而激活半胱天蛋白酶并導致DNA損傷。當功能正常時，半胱天冬酶會導致DNA損傷，導致細胞崩潰和分解。然而，研究人員現在已經詳細說明了低水平的caspase活性如何促進DNA損傷，從而賦予癌細胞轉移的能力。

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