染色體外DNA證令癌症擴散

2023-02-20 00:00

史丹福的米舍爾教授和張元豪博士(左)。
史丹福的米舍爾教授和張元豪博士(左)。

(星島日報報道)科學家查明一種名為染色體外DNA(extrachromosomal DNA,ecDNA)的人體基因,會令癌症擴散,就像占士邦影片中的歹徒(Bond villains)一樣作惡。科學家正研究除去這個「歹徒」DNA的藥物和方法,表示發現ecDNA作為致癌基因,是一項突破,可大幅改變癌症的治療方法。
這項研究負責人之一、加州史丹福大學的米舍爾(Paul Mischel)教授說:「發現這種DNA在我們體內的行為方式,顛覆了傳統遊戲規則。」並說:「我們認為,它們是造成當今影響人們的大量更晚期、更嚴重的癌症的原因。如果我們能阻止它們的活動,就能阻止這些癌症的擴散。」這些遺傳「歹徒」由微小的DNA環組成,在染色體之外存活。
行為如占士邦片歹徒

「歹徒」DNA的存在,幾年前就已被發現,但它們在癌症中的重要性直到現在才被發現。史丹福大學遺傳學家張元豪(Howard Chang)博士說:「我們發現ecDNA作為致癌基因,它們以某種方式將自己與人體的染色體分離,並開始以規避正常遺傳學規則的方式行事。」並說:「他們的行為就像占士邦片歹徒(Bond villains)。在電影中,最初你看到不同的爆炸、殺戮和災難發生,但你不知道為甚麼會發生,也不知道誰該為此負責。然後,在某個時候,你終於見到須對這一切混亂負責的歹徒被揭露。」

同一道理,科學家從ecDNA那裏,可以看到各種奇怪的、無法解釋的事情發生:癌腫瘤以意想不到的速度擴散,或對最初有效的癌症藥物產生抗藥性。張元豪補充說:「現在,我們終於揭露了這些事情的代理人。它就是ecDNA。」

這一突破是名為「癌症大挑戰」的重大計畫的一部分。該計畫得到英國癌症研究所和美國國家癌症研究所的支持。它提供了2000萬英鎊資助研究ecDNA在癌症的影響,並邀請來自加州、倫敦等地的化學家、生物學家、遺傳學家、數學家、免疫學家組成的團隊合作,以分析這些微小的DNA環,如何造成危害。
有望開發各種療法

近年來,科學家們已經證明,腫瘤的發生是因為細胞中的正常基因出現問題,並導致該細胞不受控制地分裂,最後的結果是形成腫瘤。這些基因被稱為致癌基因,是醫療人員可以以一系列藥物和療法對付的目標。

米舍爾說:「然而,對這些藥物或療法的抗藥性,通常會在治療一段時間後出現,這會使癌症復發。我們現在發現,在一些最具侵襲性的癌症中,致癌基因並不在我們所認為的位置。它們實際位於染色體外DNA。」並說:「易受攻擊的基因在受到抗癌藥物威脅時迅速消失,但卻隱藏在ecDNA中。一旦環境安全了,它就會重新出現,再次開始造成損害。」

從這個角度來看,ecDNA不僅僅是一個歹徒,而是一個犯罪主腦。倫敦弗朗西斯·克里克研究所的斯旺頓教授說:「它幾乎可以從腫瘤中完全消失,然後在你停止藥物治療後又回來,這提供了幾乎無限的適應性。」科學家們相信他們將能夠找到從患者身上除去ecDNA的方法。

倫敦大學學院癌症研究所的Mariam Jamal-Hanjani博士說:「當我們找到除去它的方法,包括通過藥物或某種治療形式,它就不會產生令人不快的副作用,這讓我們抱有了希望。」

並說:「關鍵是,一旦我們找到問題的原因,就可開發各種藥物和療法。」

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