CRISPR解开了癌细胞为何有额外染色体之谜

科学家们早就知道癌细胞通常有额外的染色体，但这些额外的遗传物质究竟在做什么？

耶鲁大学团队的最新研究终于给出了答案。人类细胞中通常有 23 对染色体。多出的染色体被称为非整倍体。7 月 6 日发表在《科学》（Science）杂志上的这项研究显示，这些多余的染色体可用于促进肿瘤生长，并可作为治疗癌症的新途径。

这项研究由约翰-霍普金斯大学医学院的博士生 Vishruth Girish 和冷泉港实验室的博士后研究员 Asad Lakhani 共同领导，两人都曾在资深学术作者 Jason Sheltzer 博士的实验室工作过。

耶鲁大学医学院外科助理教授谢尔特泽说：“例如，如果你观察正常的皮肤或正常的肺组织，99.9% 的细胞都有正确的染色体数目。但我们100多年前就知道，几乎所有癌症都是非整倍体。”

研究人员不确定额外的染色体是否首先导致癌症，还是因为癌症而发生突变。以前，他们能够观察到额外的染色体，但没有办法改变它们--CRISPR 的出现让他们茅塞顿开。

Sheltzer的团队利用基因编辑技术提出了一种新方法，可以消除癌细胞中的整条染色体并进行观察。他们把这项技术称为“利用CRISPR靶向技术恢复非整倍体细胞中的染色体切除”，或ReDACT。

研究人员观察了黑色素瘤、胃癌和卵巢癌的细胞系，移除了1号染色体的额外拷贝，1号染色体与疾病进展有关，发生在癌症发展的早期。

Sheltzer说，当多余的染色体被移除后，癌细胞就失去了形成肿瘤的能力。研究人员怀疑癌细胞可能有“非整倍体瘾”。他们还发现，当多个基因的比例过高时，会刺激癌细胞生长。

那么，制药商如何利用这一点来开发新的治疗方法呢？研究人员怀疑，某些基因的过度表达是肿瘤的薄弱点。之前的研究表明，某些药物的启动需要1号染色体上的一个基因。

研究小组发现，如果该染色体有额外的拷贝，那么癌症就会对药物更加敏感。鉴于这种敏感性，药物甚至可以促进没有额外染色体的细胞系的生长——这意味着细胞癌变和扩散的可能性更小。

Sheltzer说：“这告诉我们，非整倍体细胞有可能成为癌症的治疗靶点。几乎所有癌症都是非整倍体，因此，如果你有办法选择性地靶向那些非整倍体细胞，那么从理论上讲，这可能是一种靶向癌症的好方法，同时对正常、非癌组织的影响最小。”

Sheltzer说，下一步的工作是开始动物模型的研究，考虑哪些药物可以最好地靶向多余的染色体，或许还可以与制药公司合作，将这种方法推向临床试验。

参考资料：

1. CRISPR solves mystery of why cancer cells have extra chromosomes. https://www.fiercebiotech.com/research/crispr-helps-solve-100-year-mystery-why-cancer-cells-have-extra-chromosomes