DNA修复的发现为癌症治疗的新方法带来希望

2025-07-12 08:55来源:本站

  

  

DNA

  DNA可能会被毒素、辐射甚至正常的细胞分裂破坏,但人类细胞必须不断修复DNA断裂才能生存。在不能有效修复DNA的细胞中,可能会发生导致癌症的变化(突变)。

  大多数细胞依赖于一种称为同源重组或HR的系统,该系统使用名为BRCA1和BRCA2的蛋白质进行精确的DNA修复。然而,那些天生携带有缺陷的BRCA基因的人往往会患上乳腺癌和卵巢癌,最近发现,在胰腺癌和前列腺癌中也会出现BRCA突变和相关的HR问题。

  因此,识别“hr缺陷”癌症患者已成为该领域的优先事项,部分原因是这类癌细胞容易受到破坏其DNA的靶向治疗的影响。为了找到HR缺乏的患者,标准的实验室测试在癌细胞的DNA中寻找“疤痕”,当使用草率的备用修复过程而不是HR来产生特定的突变模式时,就会发生这种情况。

  虽然准确的疤痕诊断可以提供更有针对性的治疗,但研究人员一直对在hr缺陷癌症中发现的疤痕的微妙之处感到困惑。这样的疤痕会在DNA代码(序列)中产生非常小的错别字,在显微镜下是看不见的。然而,在显微镜下可以看到,hr缺陷细胞在更大的称为染色体的DNA结构中显示出戏剧性的结构重排。

  为了解决这个矛盾,纽约大学朗格尼健康中心波尔马特癌症中心的Marcin Imieliński医学博士和纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSKCC)的Simon Powell医学博士,应用Imieliński实验室开发的“基因组图谱”技术来检测大量的DNA结构变化,这些变化会重新排列、复制和删除染色体的巨大部分。

  他们的研究结果发表在8月16日的《自然》(Nature)杂志网络版上,他们分析的DNA分子长度是癌症分析中通常测量的DNA分子长度的100倍。

  应用这些方法,研究小组发现了“互惠对”,这是一种新的疤痕类型,见于HR缺乏。通过分析数千个癌症基因组,研究小组表明,当HR失效时,互惠对疤痕会产生显微镜下可见的特定染色体变化,从而更好地解释HR缺陷细胞的生物学特性。

  珀尔马特癌症中心癌症基因组学主任、纽约大学朗格尼分校的主治病理学家Imieliński说:“长分子告诉我们,这些疤痕来自两种备用修复机制——同源独立复制重启和单链退火——这可能使hr缺陷癌细胞存活。”“阻断这种机制可能代表着治疗这些癌症的新方法。”

  该研究的作者指出,他们的新技术需要使用一种称为全基因组测序(WGS)的技术,但是WGS的成本正在下降。研究人员说,用他们的方法找到更多的hr缺陷患者,并将他们与靶向治疗相匹配,可能很快就会成为现实。

  更多信息:Jeremy Setton等人,BRCA1-和brca2缺陷癌症中备份DNA修复的长分子疤痕,Nature(2023)。DOI: 10.1038/s41586-023-06461-2期刊信息:Nature

  由NYU Langone Health提供

  引用: DNA修复的发现为癌症治疗的新方法带来了希望(2023,8月17日

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