癌细胞的“生存之道”：非整倍体癌细胞适应机制

癌细胞具有特殊的适应机制，使它们能够在基因组成发生变化的情况下增殖。德国西南部凯泽斯劳滕-兰道RPTU大学的研究人员现在已经帮助阐明了所涉及的分子机制。这一发现可能是靶向癌症治疗发展的一个重要里程碑。

　　

癌细胞的增殖能力一直是癌症研究的核心问题。尽管基因组的不稳定性是癌症的一个重要特征，但癌细胞如何在这种不稳定的环境中生存并增殖，一直是科学家们探索的焦点。近日，德国西南部凯泽斯劳滕-兰道RPTU大学的研究人员在《The EMBO Journal》上发表了一篇具有里程碑意义的研究论文，揭示了癌细胞适应基因组变化的分子机制。这一发现为靶向癌症治疗的发展提供了重要线索。

在人类细胞的细胞核中，染色体作为遗传物质的载体，承载着基因组的信息。正常情况下，人类细胞包含23对染色体，这些染色体由DNA和蛋白质组成，负责储存和传递遗传信息。然而，染色体的改变可能导致严重的后果，包括癌症的发生。RPTU大学分子遗传学系主任Zuzana Storchová教授及其团队的研究重点正是这些染色体变化及其对细胞的影响。

大约90%的肿瘤由非整倍体细胞组成

该研究的核心是癌细胞的一个关键遗传特征——非整倍体。非整倍体是指细胞中染色体数量的异常变化，这种变化在大约90%的肿瘤中普遍存在。尽管非整倍体在正常细胞中通常会导致生长减缓甚至细胞死亡，但癌细胞却能够在这种不利条件下存活并增殖。这一现象引发了科学家们的好奇：癌细胞是如何适应这种基因组负担的？

为了回答这一问题，Storchová教授及其团队通过基因工程技术，使细胞携带额外的染色体拷贝，从而模拟非整倍体状态。研究人员发现，在经过一段时间的适应后，这些细胞能够显著改善其生长能力。通过一系列实验和计算分析，他们揭示了癌细胞适应非整倍体的分子机制。

第一个研究癌细胞适应额外染色体的实验室

Storchová教授强调，他们的研究是首次开发并分析人类癌细胞对额外染色体适应性的模型系统。此外，团队还分析了数千个来自癌症患者的非整倍体细胞肿瘤的公开数据，进一步验证了他们的发现与临床的相关性。

癌细胞适应额外染色体存在的三种方式

研究人员已经确定了癌细胞适应额外染色体存在的三种方式：首先，它们通过增加DNA复制和DNA修复因子的数量来增加其基因组的稳定性，并减少基因产物的降解。其次，它们增加了细胞生长和分裂因子FOXM1的活性。第三，它们失去了编码肿瘤抑制基因的额外DNA的某些部分，而保留了编码生长促进基因的部分。

研究人员得出结论，这些发现可用于开发新的治疗方法和药物。特异性抑制癌细胞生长和繁殖的分子过程的方法，尽管有广泛的基因组改变。特别是FOXM1是一个很有希望的靶标，因为它作为癌症药物的潜力已经研究了好几年。

该研究由RPTU大学的Jan-Eric Bökenkamp、Kristina Keuper、Stefan Redel、Karen Barthel、Leah Johnson、Amelie Becker、Angela Wieland、Markus Röschle以及Zuzana Storchová共同完成，并于2025年2月10日发表在《The EMBO Journal》上。论文题为“蛋白质基因组学分析揭示了减轻癌症非整倍体后果的适应性策略”。