Science：肿瘤细胞激活DNA断裂，从而在基因毒性治疗中存活下来

在一项新的研究中，来自丹麦哥本哈根大学、瑞典卡罗林斯卡学院和加拿大渥太华大学等研究机构的研究人员一些肿瘤细胞在暴露于基因毒性治疗后能够启动一种促进DNA链断裂的caspase活化脱氧核糖核酸酶（caspase-activated DNAse, CAD）。相关研究结果发表在2022年4月29日的Science期刊上，论文标题为“Cancer cells use self-inflicted DNA breaks to evade growth limits imposed by genotoxic stress”。在这篇论文中，他们指出断裂的DNA链有助于肿瘤通过防止自身细胞死亡来克服治疗。

先前的研究已表明，向癌性肿瘤发射一束辐射可以杀死组成肿瘤的细胞，但是很多时候，一些癌细胞在攻击中幸存下来，使肿瘤再次开始生长。先前的研究还表明，非癌细胞在受到辐射时通常会激活G1细胞周期检查点作为一种自我保护的手段，但是这种机制对癌细胞不起作用。这让科学家们想知道一些肿瘤细胞是如何在这种治疗后生存下来的。

在这项新的研究中，这些作者在利用骨癌细胞进行筛选工作时注意到，CAD似乎在防止肿瘤细胞死亡方面发挥了作用。在向肿瘤细胞样本发射辐射后，他们发现了他们所描述的DNA链上的“神秘缺口”，这些缺口是在发射辐射约12至18小时后出现的。在猜测CAD可能是造成这些缺口的因子后，他们在一些肿瘤细胞样本中让这种酶失活，这些肿瘤细胞对辐射变得更加敏感，它们也倾向于比正常情况下提前进入有丝分裂。接下来，他们将人类肿瘤细胞移植到小鼠体内，并测试了加入CAD的影响。这导致了这些肿瘤细胞能够更好地承受辐射治疗。

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

这项研究并没有证明CAD是参与防止辐射照射后肿瘤细胞死亡的唯一角色，但它确实表明它发挥了主要作用。它也没有解释肿瘤细胞如何断裂自己的DNA链来防止细胞死亡，尽管他们猜测这可能与免疫系统的反应方式有关。

参考资料：

1. Brian D. Larsen et al. Cancer cells use self-inflicted DNA breaks to evade growth limits imposed by genotoxic stress. Science, 2022, doi:10.1126/science.abi6378.

2. Tumor cells activate DNA breaks, protecting them from death due to treatment-induced damage
https://medicalxpress.com/news/2022-04-tumor-cells-dna-death-due.html