揭示癌症细胞分裂的秘密

南卡罗来纳医科大学霍林斯癌症中心的科学家发现，一些细胞可以在没有以前认为必须的分子的情况下分裂。他们的研究结果发表在2018年7月的网络版基因和发展，解释肝细胞在受伤后如何再生，并可能帮助我们理解癌症是如何产生的，以及癌细胞如何进化产生额外的突变，从而加速生长和扩散。

论文的作者包括Gustavo Leone博士，Hollings癌症中心主任和Grace E. DeWolff医学肿瘤学主席，Takayuki Okano-Uchida博士，Leone实验室的重点领域之一是研究如何正常细胞除以更好地了解过程癌症细胞，可以迅速分裂和扩散。

田解释说,细胞分裂在生长期间，如胚胎发育，以及替换死亡或损坏的细胞所必需的。细胞分裂的一个关键组成部分是准确地复制每条染色体，为每一个产生的细胞提供相同的DNA，称为DNA复制。在这一过程中发生的错误可能导致细胞染色体复制异常或有害突变，从而导致癌症。

“我们是多细胞生物，”内田说。“让多细胞生物所以DNA复制对我们来说非常重要。”

为了正确分裂并确保准确的DNA复制，细胞必须在每条染色体上的特定位置开始这一过程，称为“复制起点”。发射的整个过程这些起源开始DNA复制,像发动机的启动在汽车比赛的开始,是由一群高度管制分子称为“复制复杂的起源”,绑定到某个地方在每个染色体DNA并帮助细胞识别DNA复制起始点。这个复合体帮助每个细胞在分裂前精确复制自己的DNA，从而确保所有细胞都有一个完美的基因组。

Uchida和他的同事们发现，虽然大多数细胞需要被称为ORC1的起源识别复合体的一部分来复制它们的DNA，但是细胞的DNA肝胎盘不需要ORC1。这些细胞是一种罕见的类型，它们经常复制自己的DNA，但不分裂，从而产生一个更大的细胞，DNA数量是正常的两倍。这个过程被称为内循环，可以发生多次，产生一个DNA数量是正常数量很多倍的细胞。

研究人员发现，在肝脏中，ORC1在分裂的细胞中高水平表达。然而，研究人员发现，随着动物模型的老化，更多的肝细胞开始内循环，ORC1水平下降，表明ORC1可能不需要在内循环细胞中复制DNA。为了验证这一想法，在肝细胞中删除了ORC1，发现没有OCR1，肝细胞开始内循环更早。

“这一发现非常重要，因为ORC1对于所有形式的DNA复制都是必不可少的，”内田说。

在他们未来的研究中，Leone和Uchida将重点放在ORC1和异常DNA的作用上复制在癌症细胞。据内田说，癌细胞利用类似于内环的过程快速生长，并对治疗产生抗药性。事实上，某些癌症的ORC1水平很低，但没有它也能快速生长。“问题是，我们认为在没有ORC1的情况下复制DNA，细胞积累比正常情况下更多的突变，这当然会加速癌症的生长和发展。”

内田承认，在小鼠身上的这些结果可能不会延伸到人类身上，这个问题也是该团队下一步的工作，即在人类肝细胞系上测试他们的结果。

“在这篇论文中，我们证明ORC1对老鼠的发育是必不可少的，”内田说。“这在人类的发展中应该是一样的，但我们真的还不知道。”

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