微核破壞：癌癥診斷新標記物

　　癌癥科學家們知道微核(micronuclei)已有一段時間。這些額外的核結構游離于主核之外，大小約在主核的1/3以下。是由細胞分裂后沒有納入到子細胞中去的染色體片段或整個染色體構成。其與某些特殊的癌癥類型相關，預示著預后不良。

　　在發表在7月3日《細胞》(Cell)雜志上的一項新研究中，來自Salk生物研究所的一個科學家小組發現，微核破壞可以引起染色體上大量的DNA 損傷，有可能在癌癥形成過程中發揮了比以前認為的要更加積極的作用。他們還發現對于包括非小細胞肺癌(NSCLC)在內的許多實體瘤，微核破壞可以作為它們遺傳不穩定狀態的一個共同的客觀生物標志物。

　　Salk生物學研究所分子和細胞生物學實驗室Martin Hetzer教授說：“我們的研究顯示，在諸如NSCLC等實體瘤中，超過60%的微核出現了災難性的功能異常。我們在兩個主要的人類非小細胞肺癌亞型中發現了微核破壞，這表明其可以作為有價值的癌癥診斷工具。”

　　由于細胞分裂發生錯誤操作，有時候染色體會出現在細胞核外。在正常細胞分裂過程中，細胞復制它的染色體，然后將它們平均分配到兩個新形成的子細胞中，每個子細胞中都有一套染色體。然而出于各種原因，有時候染色體并沒有均等地分配，導致一個子細胞中接收到額外的染色體，而另一個子細胞則短缺染色體。這些滯后的染色體通常不會去到細胞核中，而是最終在細胞的別處，包裹于自身的核膜內。微核以較高的頻率出現在癌細胞中。

　　在他們的研究中Hetzer及研究小組發現，在癌細胞分裂的某一階段核纖層中存在有從前未知的缺陷，使得環繞微核的核膜發生了毀滅性的破壞，導致其喪失基礎的核功能，例如復制、轉錄、DNA損傷識別和修復等。在核膜破壞后超過60%的微核發生了不可逆的功能障礙，促使形成致癌性非整倍體。

　　Hetzer實驗室助理研究員Emily Hatch說：“在微核中，我們看到核纖層有孔形成。我認為在這些孔位點，核膜喪失了支持，由此變弱破裂。我們還沒有完全了解微核中發生這種現象的原因。”

　　以往的研究證實，核膜破壞可引起DNA損傷和基因轉錄阻滯，促進非整倍體形成。受損的DNA隨后進入到下一代子細胞中，經歷染色體碎裂(chromothripsis)過程，導致大量的DNA損傷和腫瘤形成。

　　在當前的研究中，Hatch發現了可鑒別微核破壞的生物標記物，這有可能大大提高病理學家識別腫瘤切片中這些結構的能力。目前，幾種癌癥的確診都依賴于識別非整倍體，而可用于檢測實體瘤基因組不穩的客觀標記物只有極少的幾個。

　　Hetzer說：“我們為評估這些組織中的非整倍體提供了一種新方法：鑒別實體瘤中的微核破壞。”盡管目前尚不清楚是否有多少癌癥受到微核破壞的影響。除了NSCLC之外，科學家們相信微核破壞還有可能在骨癌、黑色素瘤和其他的肺癌類型中發揮了作用。

　　由于與有絲分裂錯誤密切相關，研究人員認為微核可作為一個準確指示物，來確定非小細胞肺癌兩個特征性的標志：基因組穩定性和非整倍體。Hetzer研究小組在肺腺癌和鱗狀細胞癌中都發現了微核破壞。