揭示癌细胞存活和茁壮成长的奥秘

杰克逊实验室(Jackson Laboratory, JAX)的Roel Verhaak教授领导的研究小组在报告中称，一些癌细胞有防止细胞死亡的妙法:加强端粒的维护，端粒是染色体上的保护性“末端帽”自然遗传学关于一种新发现的端粒维持机制。

这些发现为功能性研究开辟了道路，可能有助于深入了解如何引导癌细胞远离永生，回到正常的死亡程序。此外，利用端粒维持机制可能是选择性延缓衰老的一种潜在方法。2009年诺贝尔生理学或医学奖授予伊丽莎白·布莱克本，卡罗尔·格雷德和杰克·绍斯塔克端粒和端粒酶在细胞和生物体的衰老过程中。

在大多数细胞中，端粒会随着时间的推移而缩短到细胞不再分裂的地步，从而导致细胞死亡。某些细胞，如干细胞和生殖细胞，能够持续分裂，因为它们含有活跃的端粒酶，一种延长端粒的酶。

研究人员很早就知道癌细胞通过端粒酶逆转录酶(TERT)转录重新激活端粒酶，但这背后的机制仍不清楚。

“这些癌症细胞正在劫持一种维持端粒的机制，使它们能够继续分裂，”Verhaak说。

研究人员扫描了18430个来自癌症和非肿瘤组织的样本，以确定和比较它们的端粒长度，并查询它们的端粒酶活性。这项分析包括了31种不同癌症类型的样本，结果显示，肿瘤组织中的端粒通常比健康组织中的端粒短，而软组织肿瘤和脑肿瘤中的端粒比其他癌症的端粒长。

他们发现，大多数(73%)的癌症表达了TERT(这反过来又推动了端粒酶的重新激活)。除了预期的突变和基因组重排驱动TERT表达外，研究人员还发现了一个重要的新机制:TERT启动子甲基化。

在甲基化过程中，被称为甲基的分子簇附着在DNA片段上，可以在不改变基因序列的情况下改变DNA片段的活性。

正如研究人员在大多数癌症样本中发现的那样，DNA序列的甲基化被称为启动子，它通常会抑制基因转录，即基因序列的RNA复制过程。Verhaak说，与直觉相反，“我们发现TERT DNA启动子甲基化导致了TERT表达。我们认为，由于DNA甲基化，mRNA转录抑制蛋白不再能够结合。”

大约22%的肿瘤细胞缺乏可检测到的TERT表达。“这可能有很多原因，”该研究的第一作者、JAX博士后助理Floris Barthel说。“也许不是所有的肿瘤都含有具有端粒维护机制的永生化细胞，或者有其他机制在起作用，或者也许低于我们使用的检测阈值的TERT表达仍然足以维持端粒。”他指出，需要未来的研究来阐明这些肿瘤的端粒维持机制，或其缺失。

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