破碎的染色体是如何使癌细胞产生耐药性的

癌症是世界上最严重的健康疾病之一，因为与某些疾病不同，它是一个不断变化的目标，不断演变以逃避和抵制治疗。

在2020年12月23日发表的文件中在线问题性质，加州大学圣地亚哥医学院研究人员和纽约的Ludwig癌症研究所的UC San Diego分支机构，与纽约和英国的同事描述了一种现象，称为“Chromothripsis”破坏染色体，然后以最终促进癌细胞生长的方式重新组装。

褪色症是细胞历史上一种灾难性的突变事件，它涉及到大量的基因组重排，而不是随着时间的推移逐渐获得重排和突变。基因组重排是许多癌症的关键特征，它允许突变细胞生长或生长得更快，不受抗癌治疗的影响。

“这些重新排列可以在一个简单的步骤中发生，”第一作者Ofer Shoshani博士说，他是该论文的高级合著者Don Cleveland博士实验室的博士后，Don Cleveland博士是加州大学圣地亚哥分校医学院的医学、神经科学和细胞和分子医学教授。

“在Chromothripsis期间，在细胞中的染色体在某些情况下粉碎成多个碎片，然后以洗牌的顺序重新组装。有些碎片丢失，而其他部分持续作为额外染色体DNA（ECDNA）。其中一些ecdna元素促进癌细胞生长形成微小的染色体，称为‘两分钟’。”

加州大学圣地亚哥分校路德维希癌症研究所的科学家们去年发表的一项研究发现，在多种癌症中，多达一半的癌细胞都含有携带促癌基因的ecDNA。

在最近的研究中，克利夫兰，舒山和同事们使用直接可视化染色体结构，以鉴定基因扩增的步骤和抗甲氨蝶呤的抗性机制，最早的化疗药物之一，仍被广泛使用。

与联合高级作者彼得J.Campbell，博士，博士，癌症，老龄化和躯体变异主管，在英国的康复桑格学院，团队对细胞的整个基因组进行测序，发育耐药性，揭示了染色体破碎跳跃开始形成促进抗癌疗法的携带基因。

科学家们还确定了Chromothripsis如何在染色体内的基因扩增后驱动EcDNA形成。

“Chromothripsis将染色体 - 染色体扩增（内部）转化为超染色体（外部）扩增，然后响应化疗或放射疗法的DNA损伤，可以将扩增的ECDNA重新融入染色体位置，”舒山说。“新作品突出了Chromothripsis在癌细胞中扩增DNA的生命周期中的所有关键阶段的作用，解释了癌症的方式细胞会变得更具侵略性或抗药性。”

克利夫兰说:“我们确认重复的DNA粉碎是抗癌药物耐药的驱动因素，以及重组破碎的染色体片段所需的DNA修复途径，这使得合理设计联合药物治疗方案成为可能，以防止癌症患者出现耐药性，从而改善他们的疗效。”

这些发现解决了所谓的九大挑战之一癌症治疗发展，美国国家癌症研究所和世界上最大的独立机构英国癌症研究中心的联合伙伴关系癌症研究和意识慈善机构。

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