今年1月7日，在《细胞》（Cell）杂志上发表的一篇研究论文称，肿瘤可以在没有任何先兆的情况下发生于染色体的一次灾难性事件――涉及到偶然发生的一次成百上千个DNA断裂后的重组可能会导致癌症突发。
导致肿瘤发生新机制？
英国威康信托基金会桑格研究所的血液系统肿瘤专家、本项研究带头人彼得·坎贝尔（Peter Campbell）提出：“在大部分肿瘤里，大量的突变随时间逐渐累积，渐渐进化成更富侵略性的形式。”同时他认为，在一些特殊的情形下，肿瘤可能突然发生，甚至让患者来不及治疗。
对于这一癌症突发的新论点，哈佛大学贝尔弗肿瘤科学应用研究所的癌症遗传学家罗纳尔德·德平霍（Ronald DePinho）认为：“这项观察特别让人兴奋的是，它意味着一种新的机制通过非常局限的方式影响了基因的稳定性，从中揭示了肿瘤是如何在一个相对短的时间内形成的。”虽然德平霍本人没有参与这一项目的研究。
通常来说，当一个细胞遭受严重损伤（即被研究人员称之为“染色体碎裂”的染色体崩裂），由于监控有丝分裂DNA损伤的细胞周期关卡的作用，细胞会发生凋亡。然而，有时细胞即使遭受dsDNA（双链脱氧核糖核酸）的多发损伤，仍会尝试修复自身。为此，坎贝尔提出，虽然在绝大部分情况下的修复可能会导致细胞继续分化能力的改变，但在随机条件下，各种各样的修复可能会偶然激活癌基因或沉默抑癌基因，导致原来正常的细胞开始无限制的分裂。
坎贝尔和他的小组使用高通量测序技术研究了不同肿瘤的DNA重排模式，所涉及的肿瘤包括结肠肿瘤、肺肿瘤、胰腺肿瘤、黑色素瘤和骨肿瘤，从中发现大量dsDNA重组发生在局限的几个区域内，比如，曾被发现过重要癌基因的9号和13号染色体。
破碎的染色体
收集高剂量辐射样本
基于这种染色体损伤重组现象局限在特定区域这一特点，坎贝尔研究组认为，灾难性重组不太可能发生于单独或连续的事件中；而传统观点认为，肿瘤的发生是单独连续突变事件的结果，而不是一个单一突变事件导致的。虽然这种现象似乎仅发生在约占2%——3%的小部分肿瘤中，但他们仍然坚持认为，染色体重组实事上存在于大量肿瘤中，并造成这些肿瘤无限生长。而且，研究组估计可以从25%左右的骨肿瘤中观察到染色体断裂的现象。
尽管这种染色体损伤的原因目前仍然没有被发现，但这种损伤在骨肿瘤中高频率地出现是否暗示了其产生机制。德平霍强调：“其中肯定存在一些根本性的不同，使得骨细胞更容易受到这种灾难性事件的影响。”研究小组推测，其中一个可能是X光或核事故等产生的电离辐射导致了染色体损伤，其中常见的有dsDNA断裂。坎贝尔认为：“一些放射性核元素很容易在骨骼处聚集，从而导致骨骼所受到的电离辐射较其他组织细胞多，因此我们很倾向于推测电离辐射是造成染色体损伤的原因。”
坎贝尔和他的小组计划通过收集曾经暴露在高剂量辐射人群的肿瘤样本来验证这项理论，比如，从乌克兰切尔诺贝利核事故以及二战时曾遭受核爆炸的日本长崎等处收集。与此同时，坎贝尔还计划通过使用激光在体外诱导染色体损伤，以观察这样能否造成相似的DNA局部改变。通过这些实验，他们希望能观察到染色体重组直接导致肿瘤的发生。
最后，德平霍乐观地认为，研究造成这些突变事件发生的原因，将是未来肿瘤研究的热点。
资料来源 The Scientist
责任编辑 则 鸣