DNA修复重大发现：多种癌症的突破性了解

　　

生物通报道：St. Jude儿童医院的研究人员发现哺乳动物胚胎中发育着的神经系统细胞能够精准地感受它该修理断裂的染色体的时间：这些细胞在最初的一半发育期利用一种类型的修复机制，而在接下来的一半发育时间里使用另外一种修复机制。

研究组还证明抑制一个修复途径能够导致细胞自杀，即凋亡；而组织受损细胞凋亡的发生能导致癌变。而且，发生的癌症的类型取决于最初是哪条修复途径被破坏。这些发现反应出了胚胎发育一个重要方面的精确时间控制，并且有助于解释从肌肉肿瘤到脑瘤的各种不同癌症的起源。这项研究的结果刊登在近期的Proceedings of the National Academy of Science杂志的网络版上。

值得一提的是，St. Jude的研究人员证明叫做同源重组（HR，homologous recombination）的DNA的修复途径在胚胎发育的前半阶段负责首要工作，这个阶段中，许多细胞在生长着的身体中进行大量分裂。相反，一种叫做非同源性末端接合(Non-homologous end joining, NHEJ)的DNA修复途径则在发育的中途成为重要的修复机制，这个发育阶段中，细胞开始呈现它们最终的形式并表现出了特异性的功能。

HR和NHEJ能修复一种叫做双链缺口（DSB）的DNA损伤。研究人员还发现一种叫做ATM的蛋白质是由移植NHEJ引发的细胞凋亡所必须的。但是，由抑制HR引发的凋亡则不需要这种蛋白质。ATM是一种关键的DNA损伤信号因子，它是防止一种严重的人类神经退化疾病——共济失调毛细血管扩张 症(ataxia-telangiectasia，AT)所必须的蛋白质。这项新的研究确定出了需要ATM来监控、防治神经退化的特殊DNA修复途径。

HR途径修复缺损的染色体时需要使用染色体的“双胞胎兄弟”作为蓝图来指导它们的工作。但是这种twins只存在于正准备进行有丝分裂的细胞中。因为HR只在胚胎发育的前半期活动，因此它是快速扩增的前体细胞和干细胞的关键修复途径。

当细胞需要特化的结构和功能时，它们就会停止分裂并不再制造姐妹染色单体。在缺少姐妹染色单体作为蓝本的情况下，NHEJ修复途径则利用不同的化合物来连接DNA链的断裂端。

由于细胞只在许多细胞开始分化的时候利用NHEJ机制，因此因缺少这种修复途径而发生的癌症类型就更加特异化，例如只制造免疫细胞的癌症就是B淋巴瘤。能够形成的各种类型的癌症表明了这样一个事实：HR和NHEJ在整个发育机体中至关重要，并不只是对发育中的神经系统才重要。（生物通记者杨遥）