新发现的细胞器有助于预防癌症

来源：news medical |校审：Kate Anderton|2019-10-22|翻译：聚生物

弗吉尼亚大学医学院的科学家们在人体细胞内发现了一种奇怪的新细胞器，它能在细胞分裂时确保遗传物质被正确分类，从而有助于预防癌症。

研究人员将细胞器的问题与一部分乳腺癌肿瘤联系起来，这些肿瘤在分离染色体时犯了很多错误。令人兴奋的是，他们发现他们的分析为医生在选择治疗方法时对患者肿瘤进行分类提供了一种新方法。他们希望这些见解能让医生更好地个性化治疗，以最大限度地造福患者——例如，让多达40%的乳腺癌患者免于接受一种费力但不会有效的治疗。

弗吉尼亚大学生物化学和分子遗传学学院和弗吉尼亚大学癌症中心的博士，P.Todd Stukenberg（托德·斯图肯伯格）说：“有些女性接受的乳腺癌化疗药物不是很有效。他们在痛苦中中毒，头发脱落，如果这不能治愈他们的疾病，那就是悲剧。我们的目标之一是开发新的测试，以确定患者是否会对化疗产生反应，这样他们就能立即找到有效的治疗方法。

消失的细胞器

斯图肯伯格和他的团队发现，这种细胞器是必不可少的，但只能短暂存在。它只在需要确保染色体正确分组时形成，而在工作完成时消失。这是科学家们至今尚未发现它的原因之一。另一个原因是它令人费解的本质：斯图肯伯格把它比作凝结在其他液体中的一滴液体。“当我在显微镜上看到它的时候，那是一个令人惊叹的时刻，”他说。

这些液滴就像一个搅拌碗，将某些细胞成分浓缩在一起，使生化反应在特定的地方发生。“令人兴奋的是，细胞有了这种新的细胞器，某些物质会被吸收进来，而其他物质会被排除在外，”斯图肯伯格说。“细胞丰富了液滴内的物质，突然间，新的生化反应只出现在那个地方。这简直就是奇迹”。

人们很容易想到水中的油滴，但事实恰恰相反，油是疏水的，即由排斥水。然而，这种新的细胞器更为复杂。”“它更像是一种凝胶，细胞成分可以进出，但它包含的结合位点处集中了一小部分细胞内容物，”斯图肯伯格解释说。我们的数据表明这种蛋白质的浓度非常重要。它可以让复杂的生化反应发生在一滴液中，而我多年来在试管中都无法重现这种现象。这是我错过的有趣的地方。”

虽然8年前人们就知道细胞会为其他过程制造这样的液滴，但在细胞分裂过程中，它们是在染色体上制造液滴还不清楚。斯图肯伯格认为，这些液滴非常普遍，而且比之前所认识到的更为重要。“我认为这是一个普遍的范例，”他说。“细胞利用这些非膜性的细胞器来调节它们的大部分工作。”

更好的癌症治疗

除了帮助我们理解有丝分裂--细胞是如何分裂的--Stukenberg的新发现也揭示了癌症及其发生的原因。细胞器的主要功能是修复微小的“微管”中的错误，当细胞分裂时，微管会将染色体分开。这就确保了每个细胞都能得到正确的遗传物质。然而，在癌症中，这种修复过程是有缺陷的，这会促使癌细胞变得更有侵略性。

他还开发了一些测试来测量肿瘤中染色体错误分离的数量，他希望这能让医生为癌症患者选择合适的治疗方法。他说:“我们有一种方法来识别那些细胞更大概率错配染色体的肿瘤。”“我的希望是找出如紫杉醇等治疗最有效的患者。”

在研究了乳腺癌之后，他下一步计划研究这种奇怪的细胞器在结直肠癌中的作用。

Source:

University of Virginia Health System

Journal reference:

Trivedi, P. et al. (2019) The inner centromere is a biomolecular condensate scaffolded by the chromosomal passenger complex. Nature Cell Biology. doi.org/10.1038/s41556-019-0376-4

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