Science出乎意料新发现：一种全新的癌细胞死亡方式

化疗杀死癌细胞。但这些细胞的死亡方式似乎与之前所了解的不同。由Thijn Brummelkamp领导的荷兰癌症研究所的研究人员发现了一种全新的癌细胞死亡方式:由于Schlafen11基因。“这是一个非常出乎意料的发现。癌症患者接受化疗已有近一个世纪的历史，但这种导致细胞死亡的途径以前从未被观察到。这种情况何时何地发生在患者身上需要进一步调查。这一发现最终可能对癌症患者的治疗产生影响。”他们的研究结果发表在《科学》杂志上。

　　

研究人员发现了癌细胞自杀的新途径

化疗能杀死癌细胞。但这些细胞的死亡方式似乎与之前所了解的有所不同。由Thijn Brummelkamp领导的荷兰癌症研究所的研究人员发现了一种全新的癌细胞死亡方式：Schlafen11 基因导致癌细胞死亡。

“这是一个非常出乎意料的发现。癌症患者接受化疗已有近一个世纪的历史，但这种导致细胞死亡的途径以前从未被观察到。这种情况何时何地发生在患者身上需要进一步调查。这一发现最终可能对癌症患者的治疗产生影响。”

许多癌症治疗会破坏细胞DNA。在受到太多无法修复的损伤之后，细胞会开始自己的死亡。高中生物学告诉我们p53蛋白负责这个过程。p53确保受损DNA的修复，但当损伤过于严重时，它会启动细胞自杀。这可以防止不受控制的细胞分裂和癌症的形成。

惊喜:未解之谜

这听起来像是一个万无一失的系统，但现实要复杂得多。

Thijn Brummelkamp说：“在超过一半的肿瘤中，p53不再起作用，关键基因p53在那里不起作用。那么，为什么当你用化疗或放疗破坏癌细胞的DNA时，没有p53的癌细胞仍然会死亡呢? 令我惊讶的是，这是一个还没有答案的问题。”

他的研究小组随后与Reuven Agami小组一起发现了DNA损伤后细胞死亡的一种以前不为人知的方式。在实验室里，他们对细胞进行化疗，仔细修改细胞的DNA。

“我们一直在寻找一种能让细胞在化疗中存活下来的基因变化。我们的团队在选择性禁用基因方面有很多经验，我们可以完美地应用在这里。”

细胞死亡的新关键角色

通过关闭基因，研究小组发现了以Schlafen11 (SLFN11)基因为首的细胞死亡的新途径。首席研究员Nicolaas Boon说:“在DNA受损的情况下，SLFN11会关闭细胞的蛋白质工厂:核糖体。这会给这些细胞带来巨大的压力，导致它们死亡。我们发现的新途径完全绕过了p53。”

SLFN11基因在癌症研究中并不陌生。Thijn说，对于化疗无效的肿瘤患者来说，它通常是不活跃的。“我们现在可以解释这种联系。当细胞缺乏SLFN11时，它们不会因DNA损伤而以这种方式死亡。细胞会存活下来，而癌症会持续下去。”

对癌症治疗的影响

“这一发现揭示了许多新的研究问题，这在基础研究中通常是这样的，我们已经在实验室培养的癌细胞中证明了我们的发现，但仍然存在许多重要的问题:这种途径在患者体内何时何地发生?它如何影响免疫治疗或化疗?它会影响癌症治疗的副作用吗?如果这种形式的细胞死亡也被证明在患者中发挥重要作用，这一发现将对癌症治疗产生影响。这些都是需要进一步调查的重要问题。”Thijn说。

一个接一个地关闭基因

人类有成千上万的基因，其中许多基因的功能我们还不清楚。为了确定我们基因的作用，Thijn Brummelkamp开发了一种使用单倍体细胞的方法。这些细胞只包含每个基因的一个拷贝，而不像我们体内的普通细胞包含两个拷贝。在基因实验中处理两个拷贝是很有挑战性的，因为变化(突变)经常只发生在其中一个拷贝上。这使得观察这些突变的影响变得困难。

Brummelkamp多年来一直在使用这种通用方法解开疾病的关键过程。例如，他的小组最近发现，细胞可以以一种不同于以前所知的方式制造脂质。他们发现了某些病毒，包括致命的埃博拉病毒，是如何进入人体细胞的。他们深入研究了癌细胞对特定疗法的抵抗力，并确定了与癌症免疫疗法相关的免疫系统刹车的蛋白质。在过去的几年里，他的团队发现了两种对肌肉功能和大脑发育至关重要的酶，这两种酶在过去40年里一直难以捉摸。