癌線粒體DNA突變新機制
日期：2011-12-07 12:25:35
近日來自中科院昆明動物研究所遺傳資源與進化國家重點實驗室的研究人員在新研究中發現了癌線粒體DNA突變的新機制，相關研究成果發表在生態、進化、分子系統學的核心國際期刊Molecular Biology and Evolution（影響因子9.872）上。
領導這一研究的中國科學院昆明動物研究所的孔慶鵬研究員，其主要研究方向為分子人類學，基于遺傳標記研究人群的源流歷史及環境適應機制，以此為框架探討人類重大疾病或重要性狀產生的遺傳學機理。目前已在本領域著名國際SCI期刊上接受發表論文及評論43篇。已發表研究論文被Nature、Science、Am J Hum Genet及PNAS等各類SCI刊物累計引用1242次，在國際人類線粒體DNA研究領域具有一定影響。
癌細胞的快速增殖等特點使得其代謝遠高于正常細胞且需要獲取更多的能量，但與正常細胞不同的是，癌細胞即便是在有氧條件下也主要是以產能效率更低地糖酵解方式獲取能量（有氧糖酵解或Warburg效應），提示有氧呼吸途徑的作用很可能被嚴重削弱。而由于線粒體DNA參與編碼有氧呼吸的關鍵組成部分——呼吸鏈的多個復合體，通過對癌組織中線粒體DNA的突變模式及其產生機制的研究，有可能對深入理解伴隨著癌細胞能量獲取方式的轉變所可能帶來的適應性變化提供新的證據。
在這篇文章中，研究人員獲取了186例食管癌癌組織及癌旁正常組織的線粒體基因組序列，并將其與已報道的來自各種癌組織樣本的1235條線粒體全基因組序列以及3639條來自一般人群的線粒體基因組序列進行了充分的比較研究。結果表明，無論是在食管癌還是其它類型的癌組織中，其線粒體DNA突變模式與一般人群的均明顯不同。進一步分析提示，癌組織中線粒體DNA其受到的選擇壓力發生了較為明顯的放松，該結果與癌細胞產能方式的轉變（有氧呼吸→有氧糖酵解）及其伴隨而來的呼吸鏈功能降低的預期相吻合。一系列分析還表明，前人研究工作中對癌線粒體DNA突變模式存在的相互沖突的觀點，主要是源自前期報道數據中的質量問題。
該項工作提示，大多數癌線粒體DNA突變很可能僅僅只是選擇壓力放松所產生的結果，對于線粒體DNA在癌發生發展過程中的真正作用需要有新的認識。該項研究獲得了編輯及審稿人的高度評價，被認為“將對本領域產生重要影響”。
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