破解癌細胞永生化之謎

    在我們體內(nèi)所有的正常細胞都配備一種自動的自我摧毀機制：在經(jīng)過大約60次分裂之后，它們都死亡。這種內(nèi)在時鐘引起癌癥研究人員的極大興趣，這是因為大多數(shù)類型的癌癥在這種天生的定時機制上存在缺陷。癌細胞的分裂發(fā)生差錯而不受控制，因而它們能夠繼續(xù)無限分裂下去而導致腫瘤快速生長。在一項新研究中，瑞士研究人員發(fā)現(xiàn)一種蛋白復合物參與這種不受控制的過程。2012年7月4日，相關研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。

    細胞永生化(cellular immortality)導致癌癥形成，而且重新具備在發(fā)育中的胚胎里的細胞才有的一種關鍵功能：端粒長度不縮短。每條染色體的末端含有一段被稱作端粒的特殊DNA序列，它的長度受到端粒酶的調節(jié)。端粒的序列長度代表著一個細胞的壽命。當細胞每分裂一次時，它就縮短。當端粒終消耗殆盡時，細胞就死亡。

    細胞永生化是癌癥的共同特征。正常情況下，一旦胚胎發(fā)育階段結束，除了成體干細胞之外，我們體內(nèi)的細胞就停止產(chǎn)生端粒酶。但是，細胞偶爾發(fā)生突變而重新激活端粒酶，這樣當細胞分裂時，端粒就變長而不是縮短。這就是癌細胞永生化的形成機制。這種突變本身并不足以導致癌癥產(chǎn)生。但是細胞永生化在90%已知的癌癥中是腫瘤形成的一個關鍵因素。

    但是特別令人感興趣的是，即便在癌細胞中，端粒也不會無限制地變長。在每次細胞分裂時，癌細胞與大多數(shù)細胞一樣丟失大約60個核苷酸，但是活化的端粒酶給它補回一樣多的核苷酸，然后內(nèi)部時鐘被重置為零，它就永生化。但是這里就存在一個問題：是什么阻止端粒無限制變長？

    來自瑞士洛桑聯(lián)邦高等理工學院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) Joachim Lingner教授實驗室的一個研究小組給出這個問題的答案：他們鑒定出三個蛋白連接在一起而形成一種被稱作CST的蛋白復合物，然后附著到端粒上。這種蛋白復合物有點類似于一口鍋上的蓋子，阻止端粒酶在端粒上發(fā)揮作用。但是在癌細胞中，它們的作用時間不對，即它們參與的時間太晚了。

    Ligner解釋道，“如果我們能夠讓這些蛋白在更早的時間發(fā)揮作用，或者我們能夠重新構建一種類似的機制，癌細胞就不再永生化。”這樣，癌細胞就能夠像正常細胞那樣死亡。但是他強調，離臨床應用仍然有很長的一段路要走。研究人員希望這一發(fā)現(xiàn)將提供新的靶標用于藥物開發(fā)以便抵抗癌癥。