科学家发现了抵御血癌的“跳跃基因”

来源：中国数字科技馆

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跳跃基因是导致诸多人类疾病背后的基因突变的来源之一，而一项新研究揭示了跳跃基因还拥有一种不可思议的功能。来自德克萨斯大学西南儿童医学中心研究所的科学家出人意料地发现，这些叫做转座子的DNA序列可以抵御某些血癌。

这些成果发表在《自然·遗传学》（Nature Genetics）杂志，指引科学家们去寻找一种能帮助预测病人对治疗的反应的新型生物标志物，并为对儿童与成人最致命的血癌——急性髓系白血病（AML）找到新的治疗靶点。

转座子是一种激活后可以移动，或从基因组中的一个位置跳跃到另一个位置的DNA序列。转座子有很多不同的类型，Xu实验室的科学家关注的是一种叫长分散元件1（L1）的逆转座子。L1序列能自我复制并传递到基因组的另一个位置，这样经常导致突变，引发癌症等疾病。大约一半的癌症都含有由L1插入其他基因导致的突变，尤其是肺癌，结直肠癌和头颈部癌症。L1突变在AML之类的血癌中发生率非常低，但其中的原因仍鲜为人知。

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为了找出癌细胞生存必需的基因，研究人员对人AML细胞进行筛查，却发现了AML只是有选择地需要MPP8（一种已知的L1调节基因）。为了理解这种联系背后的机制，Xu实验室的科学家研究了L1序列在人与小鼠淋巴细胞中的调节方式。他们有了两个发现。一是MPP8在诱发AML的细胞中阻断了L1序列的复制，二是当L1被激活时，它可以抑制AML细胞的生长和生存。

德克萨斯大学西南医学中心的副教授，该论文的主要作者Jian Xu博士说：“我们一开始的发现是个惊喜，因为很久以来一直认为激活的转座子是通过制造基因突变来推动癌症的进展。我们发现这在血癌中是截然相反的，活性降低的L1与病人较差的临床预后和疗法的耐受有关。”

因此MPP8能通过抑制L1来保护癌细胞基因组，让AML的细胞得以生存和繁殖。癌细胞就像健康细胞一样，需要维持稳定的基因组以完成复制。过多的突变可以抑制癌细胞的增殖，比如由L1激活造成的那些突变。研究人员发现L1的激活引发了基因的不稳定，这会反过来激发导致细胞死亡或消除细胞自身增殖能力的DNA损伤反应。Xu认为这项发现能为髓系白血病为何对目前用于治疗的诱导DNA损伤的疗法耐受提供机制上的解释。

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Xu说：“我们发现L1的激活能够抑制某些血癌的生存，这开辟了以此作为预后的生物标志物的可能性，或许还可以通过控制其活性来靶向癌细胞而不影响正常细胞。”