Cell子刊：揭開腫瘤細胞的耐藥機制

日期：2015-10-23 08:46:41

大約一半的腫瘤都缺失p53基因，它有助于健康細胞防止基因突變。這些腫瘤當中有許多會對化療藥物產(chǎn)生耐藥性，化療藥物通過破壞細胞的DNA來殺死它們。

現(xiàn)在，麻省理工學院（MIT）的癌癥生物學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象是如何發(fā)生的：當p53缺失時，一個備份系統(tǒng)會接管，刺激癌細胞繼續(xù)分裂，即使當它們遭受了廣泛的DNA損傷。研究人員還發(fā)現(xiàn)，一個被稱為hnRNPA0的RNA結合蛋白，是該通路的一個關鍵參與因子。

相關研究結果發(fā)表在十月二十二日的《Cancer Cell》，本文資深作者、Koch綜合癌癥研究所成員Michael Yaffe教授指出：“我認為，當p53缺席的時候，這個特定的RNA結合蛋白，使腫瘤細胞對殺死它們的化療產(chǎn)生了耐藥性。”

這些研究結果表明，阻斷該備份系統(tǒng)，可以使p53缺陷的腫瘤對化療更敏感。這也有可能使我們通過測量這個系統(tǒng)在患者腫瘤中有多活躍，來預測哪些患者最有可能從化療中獲益。

在健康的細胞中，p53可監(jiān)督細胞分裂的過程，必要時停止分裂以修復DNA損傷。如果傷害太大，p53就會誘導細胞發(fā)生程序性細胞死亡。

在許多癌細胞中，如果p53基因丟失，細胞就經(jīng)歷了一個重裝自我的過程，在該過程中，一個備份系統(tǒng)——稱為MK2通路，可取代p53的部分功能。MK2通路，可使細胞對DNA損傷進行修復，并繼續(xù)分裂，但如果傷害太大，它不會強迫細胞經(jīng)受細胞自殺。這使得癌細胞在化療后繼續(xù)不受控制的增長。

Yaffe在2013年首先發(fā)現(xiàn)了這一備份系統(tǒng)，他指出：“只修復p53功能的壞的部分，但不修復p53功能你想要的那部分，這部分功能正在殺死腫瘤細胞。”

在新的研究中，研究人員深入探究了這一途徑，發(fā)現(xiàn)MK2蛋白通過激活hnRNPA0 RNA結合蛋白而發(fā)揮控制作用。

RNA結合蛋白是與RNA結合的蛋白質(zhì)，有助于控制基因表達的許多方面。例如，一些RNA結合蛋白可結合信使RNA（mRNA），它攜帶從DNA復制的遺傳信息。這種結合能使mRNA穩(wěn)定下來，并有助于它停留較長的時間，這樣它所編碼的蛋白質(zhì)將會更大量地產(chǎn)生。

本文第一作者、Koch研究所的科學家Ian Cannell表示：“作為一個類別，RNA結合蛋白正越來越被重視，因為它們對于癌癥治療反應是非常重要的。但這些蛋白在分子水平上是如何起作用的，完全是未知的。”

在本文中，Cannell發(fā)現(xiàn)，hnRNPA0在細胞分裂過程中負責兩個不同的檢查點。在健康的細胞中，這些檢查點可以讓細胞停下來修復染色體復制過程中可能出現(xiàn)的基因異常。

其中的一個檢查站，被稱為G2/ M，是由一種名為Gadd45的蛋白控制的，它通常是通過p53激活的。在沒有p53的肺癌細胞中，hnRNPA0可穩(wěn)定編碼Gadd45的mRNA。在另一個稱為G1/S的檢查點上，p53正常打開蛋白質(zhì)p21。當p53缺失時，hnRNPA0可穩(wěn)定編碼p27（p21的一個備份）蛋白的mRNA。總之，Gadd45和p27可幫助癌細胞中止細胞周期，并修復DNA，因此它們可以繼續(xù)分裂。