癌症有望被消滅!麻省科學家:我們將能夠引導癌細胞“主動送死”

所有具有體細胞結構的生命都有肯定命目標數量的染色體,它們分別控制生命體中不同區域或者系統的工作運行,好比人類細胞就有23對染色體。而在細胞分裂時,該染色體的數量有時會存在額外增生或淘汰的環境,這通常對生物體的生命活動危害極大。

受僱於麻省理工學院生物學家初次發現了免疫體系掃除這些擁有偶然增生或缺損的基因的非尋常細胞的機制。大多數細胞在染色體數量異常之後,其內部會立馬釋放反常的神經遞質或者特殊化學物質以向免疫細胞發出信號,這些天然殺手會就將此異常細胞清除。

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一個處於異常分裂狀態的染色體,將會導致異常染色體型

這次發現進一步證實了利用人體自身免疫系統即可主動清除癌症患者的癌細胞的機制是可行的,因為絕大多數種類的癌細胞的染色體數目是異常的。

"假如我們能夠使用外部手段重新激活免疫系統的辨認機制,就有可能引導其主動清除那些癌症患者體內的癌細胞,"論文的作者之一,麻省理工大學生物系教授Angelika說道。

惡性循環

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一般人擁有的染色體數量以及正常情況下人類染色體的樣子

在細胞分裂之前,其染色體數會自行復制翻倍並在細胞中心整齊地排成一排等待分裂。在分裂開始後,一半的染色體會被拉到左邊,而另一半會被拉到右邊,進而在雙方分化成兩個子細胞。如果這些染色體分離時產生錯誤,兩個子細胞的染色體數量就會異常——這被稱為非整倍性改變。

如果這一改變發生在人還是一個胚胎(受精卵)時,不難理解,這會對後來發育的整個機體產生十分致命影響。對於人類來說,21染色體異常增加一條21號的情況被稱為唐氏綜合徵,而18號和13號染色體的異常增加或增生將會會導致對人體產生十分惡劣影響的的帕陶綜合徵和愛德華氏綜合徵,如果X和Y染色體異常則會導致人體的性別功能以及性別識別出現異常。

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胚胎時期的染色體異常將導致各種各樣異常的疾病

麻省理工大學的科學家表示,再人類的正常細胞染色體再分裂時發生非整倍性改變後,該細胞存活和繁衍的時機應該會大大減小,因為異常的基因會降低正常人類生命活動所需的物質的產量,然而同樣發生了非整倍性改變的癌細胞卻能瘋狂增長。

"非整倍性改變對大多數細胞來說是致命的,但卻很符合細胞數量瘋長的癌症的口味。所以問題來了,究竟非整倍性染色體變異是如何影響細胞繁衍的?又是什麼使得癌細胞像吃了大力丸一樣瘋狂複製??"研究主導者Santaguida(大概)表示。

為了答覆這個問題,研究者必須找出非整倍性改變詳細是怎樣影響細胞的。在已往的幾年內,Santaguida和Amon研究在染色體分裂錯誤發生後的剎時到底發生了什麼,才導致子細胞的畸形。

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癌細胞“一個傳染倆”

研究團隊使用化學物質人為干擾了人體體細胞分裂中紡錘絲形成以及交互的過程(紡錘絲在該步調中對染色體起固定作用),這導致一部分染色體可能在有絲分裂的過程中落伍,然後被錯誤地隨機分配到此中一個子細胞中。

在造就了了第一批染色體異常的細胞之後,研究人員便使用化學物質“催促”細胞立刻開始了下一輪的細胞分裂,而這種分裂又加劇了染色體異常和嚴重的DNA損害的現象。再進行了幾輪分裂後,所有細胞都失去了進一步分裂的能力。

“從染色體異常發生的那一刻,這些細胞就處於一個惡性循環之中。"Amon表示。

基因錯誤的積聚,細胞複製功能逐漸變得不穩固,開始引發發炎徵象,製造出包羅細胞因子在內的活性分子。碰到免疫細胞時,自然殺傷細胞粉碎了大部分的非整倍性異常細胞。

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癌細胞

在研究的下一步計劃中,科學家們希望完整地確定非整倍性體細胞吸引遊走在體內的自然殺傷細胞的機制,同時也要搞清楚變異的惡性腫瘤細胞如何逃過免疫細胞的攻擊。

Amon說:"我們目前還沒有發現它們具體如何逃出去了。如果我們可以找到這一機制,就可能激活人體自身的免疫系統,為陷入絕望的癌症患者的治療提供突破性的希望。"

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