科学网—癌症可能正在破坏自己的DNA以保持生长
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2026-8-2 15:58
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癌症可能正在破坏自己的DNA以保持生长
据耶路撒冷希伯来大学(Hebrew University of Jerusalem)2026年8月2日报道(The Hebrew University of Jerusalem. "Cancer may be breaking its own DNA to keep growing." ScienceDaily, 2 August 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260731034204.htm )，癌症细胞依赖强大的基因开关来保持生长基因全速运转，但这种强烈的活动会损害他们自己的DNA。由此产生的断裂会被反复修复，有时会出现小错误，导致新的突变累积。研究人员认为，这种自我造成的损伤可能有助于肿瘤的进化，同时也为新的治疗方法创造了一个潜在的靶点。这表明癌症可能通过反复破坏和不完全修复自己过度工作的DNA来进化的。
癌症可能会迫使关键基因在极端水平上发挥作用，从而破坏自身的遗传物质。新的研究表明，被称为超级增强子的强大DNA控制区会驱动支持肿瘤生长的基因异常强烈的活动。这种无情的活动会给DNA带来压力，并可能导致严重的断裂。
癌症细胞通常能够修复损伤并继续生长。然而，重复的破坏和修复循环可能会引入错误，使突变在这些高活性区域积累。因此，帮助肿瘤快速生长的相同生物机制可能会使它们的DNA变得越来越不稳定，从而可能使癌症发生变化、适应并变得更具攻击性。
癌症生长使DNA受到压力
为了快速繁殖，癌症细胞激活某些基因的强度远远高于正常健康细胞。其中许多基因有助于肿瘤分裂、存活和维持持续生长所需的细胞程序。相关研究结果已经在《科学进展》(Science Advances)杂志发表——Osama Hidmi, Diala Shatleh, Sara Oster Flayshman, Jonathan Monin, Rami I. Aqeilan. Superenhancers shape the landscape and repair dynamics of transcription-associated DNA breaks in cancer. Science Advances, 2026; 12 (4) DOI: 10.1126/sciadv.aeb6379. http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aeb6379
此文表明，这种异常强烈的基因活动具有物理后果。当癌症细胞推动重要基因充分发挥作用时，这些区域的DNA可能会受损。
该研究由耶路撒冷希伯来大学的Rami Aqeilan教授指导下的博士生Osama Hidmi领导。他们的发现确定了癌症细胞遗传不稳定的一个以前被忽视的因素。
研究人员发现，DNA断裂通常出现在癌症细胞驱动生长相关基因最猛烈的位置。他们的研究集中在超级增强子(super-enhancers)上，即充当强大控制面板的DNA片段。这些区域大大增加了附近基因的活性，并有助于保持癌症驱动程序在非常高的水平上运行。
绘制癌症基因组的严重突破
利用一种灵敏的基因组作图方法，该团队绘制了详细的图谱，显示了双链断裂发生的位置。这些是最严重的DNA损伤形式之一，因为DNA分子的两条链都被切断了。
这种损伤并非随机出现在整个基因组中。相反，这些断裂聚集在由超级增强子控制的基因内。这种模式表明，强迫某些基因保持持续活性可以对DNA施加足够的压力，使其断裂。
研究人员还跟踪了一种自然的细胞“警报”信号，该信号标记受损的DNA，并吸引修复它所需的机器。他们的研究结果表明，癌症细胞在这些高度活跃的区域内反复损伤和恢复DNA。
修复这些断裂使肿瘤细胞得以存活。然而，每次修复都会产生小错误。随着时间的推移，这些错误可能会使受影响的区域更有可能收集到额外的突变。
一个可能有助于肿瘤进化的循环
Rami Aheilan教授说：“癌症细胞依赖超级增强子来保持生长基因的高速运行。我们发现，同样的高输出活性会给DNA带来真正的压力，产生断裂热点，细胞必须一次又一次地修复。这种循环可能有助于肿瘤在短期内生存，但也会增加突变的风险，从而助长癌症的进化。”
研究结果表明，遗传不稳定可能不仅仅是癌症的副作用。在某些情况下，它可能直接来自肿瘤保持生长所需的强烈基因活性。
随着突变的积累，癌症细胞可以产生新的特征。其中一些变化可能有助于肿瘤扩散，承受压力条件，或对治疗反应迟钝。
把癌症的依赖变成弱点
“尤其令人兴奋的是，”领导这项研究的博士生Osama Hidmi补充道，“因为癌症细胞依赖这些高应力DNA区域来保持生长，它们在那里也可能更脆弱。这为针对肿瘤赖以生存的过程的治疗打开了大门。”
这种脆弱性可能为研究人员提供癌症治疗的新方向。治疗方法最终可能被设计为破坏由超级增强子驱动的强烈基因活性，或阻止肿瘤细胞修复由此产生的DNA损伤。
由于癌症细胞严重依赖这些过程，干扰它们可能会使肿瘤更难生存和继续进化。
为什么DNA损伤在癌症中很重要
DNA损伤和修复在癌症的生长、变化和抵抗治疗中起着重要作用。这项新研究解释了其中一些损害发生的地方以及可能导致损害的原因。
癌症最强的基因控制区域似乎也是重复DNA菌株的位置。这些区域可能代表了对减少失控基因活性或干扰断裂DNA修复的治疗特别敏感的弱点。
更好地理解这一过程可能有助于科学家制定限制肿瘤适应能力的策略。通过揭示快速生长和遗传不稳定之间的联系，这项研究为癌症的攻击行为提供了另一块拼图。
这一发现还增加了癌症最强大的力量之一最终可能被用来对抗它的可能性。持续增长的动力给肿瘤自身的DNA带来了持续的压力，造成了损伤，可能会带来新的治疗机会。
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