Nature子刊：癌症誘發源於中心粒的異常擴增

Healthy cells (left image) display four centrioles, a normal number (in yellow). In contrast, breast cancer cells (triple negative) have extra centrioles (here 16, right image)（Ga?lle Marteil/IGC）

最新成果

中心體是動物細胞中一種重要的細胞器，其作為動物細胞的主要微管組織中心，在癌症發生過程中它們的數量會發生異常，並且這種異常已被證明會引發小鼠腫瘤的產生。

每個中心體主要含有兩個中心粒，中心粒被稱為細胞的大腦，因為它們在細胞增殖、運動和交流中起著至關重要的作用。它們的數量和大小在正常細胞中高度受控。自從一個多世紀前發現這些結構以來，人們就提出這些結構數量的異常增加可能誘發癌症。

然而，目前對這種異常的發生率、後果以及起源的相關研究甚少。

對此，論文第一作者、葡萄牙Gulbenkian科學研究所的Ga?lle Marteil博士和古爾本涅西亞研究所（IGC）的Mónica Bettencourt-Dias博士等篩選了NCI-60（美國國立癌症研究規定的60種作為抗癌新葯開發時必須篩查的癌細胞）人類癌症細胞系，對其中心粒數和結構進行了系統分析，相關結果於近日發表在《自然通訊》雜誌上。

doi:10.1038/s41467-018-03641-x

研究過程

篩選結果顯示，中心蛋白擴增在癌細胞系中廣泛存在，並且在侵襲性乳腺癌中高度流行。此外，研究小組還發現了癌細胞的另一個反覆出現的特徵：中心粒大小失調。進一步的實驗發現，嚴重的中心粒過度伸長可以通過中心粒斷裂和異位原發灶的形成來促進擴增。

Mónica Bettencourt-Dias博士及其同事研究了人類癌細胞中心粒異常的發生率。「我們發現過長的中心粒形成過度活躍的中心體，使更多的微管成核，並擾亂染色體分離。」 博士說， 「我們的篩選將中心粒擴增和大小調節確定為癌細胞反覆出現的特徵，並確定這些異常的新原因和後果。」

研究人員通過分析一組來自60人的9個不同組織的癌細胞系，得出結論：癌細胞通常具有額外的且較長的中心粒（這在正常細胞中是不存在的）。重要的是，研究小組觀察到，多餘的中心粒在侵襲性乳腺癌(如三陰性乳腺癌)和結腸癌中更為普遍。此外，研究小組還發現較長的中心粒更活躍，這擾亂了細胞分裂，有利於癌症的形成。

意義前景

癌症是一種多樣化的疾病，一些腫瘤比其他腫瘤更具侵略性，對化療更有抵抗力。臨床醫生急於找到新的診斷、預後和治療工具，使他們能夠以更加個性化的方式預測結果並治療患者。該團隊認為他們的發現可能有助於這一過程。

「我們的數據證實，細胞內中心粒的數量和大小不受調節與惡性特徵有關。」Ga?lle Marteil博士說，「這一發現可能有助於將建立中心粒特性作為腫瘤分類的方法，以確定預後並預測治療反應。」

「我們分析的細胞系已經很好地表徵了遺傳變化和對治療劑的抗性。」Bettencourt - Dias博士補充道，「我們正在與里斯本醫學分子研究所Barbosa-Morais博士的團隊和波爾圖衛生改革研究所Joana Paredes博士的團隊合作開展研究，共同探索針對癌症中心粒的新機制和治療方法。」

參考資料：

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