美國Stowers醫(yī)學研究所的研究人員近日在《PLoSGenetics》上發(fā)文稱，癌細胞可能正在簡化它們的基因組。它們減少了核糖體DNA（rDNA）的拷貝數(shù)，從而更容易增殖。
“盡管核糖體DNA對細胞功能很重要，但由于定位和分析的挑戰(zhàn)，我們幾乎不知道是什么在控制其拷貝數(shù)的穩(wěn)定性，”研究人員稱。好在，最近的技術(shù)進步正在改變這種局面，比如微滴式數(shù)字PCR（ddPCR）的出現(xiàn)。
研究人員以三個小鼠品系（C57BL/6、DBA/2J和CD1?）為研究對象，從不同的器官中獲得了15個組織樣本，并提取出基因組DNA。然后，他們按照Bio-Rad的微滴式數(shù)字PCR方案，測定了rDNA的拷貝數(shù)。
研究人員首先測定了不同小鼠品系的拷貝數(shù)如何變化。他們發(fā)現(xiàn)，C57BL/6小鼠品系的平均拷貝數(shù)為156，DBA/2J品系為123。CD1的平均拷貝數(shù)相似（145），但個體之間的差異要高得多，有些甚至達到兩倍。然后研究人員觀察了不同組織和器官樣本，發(fā)現(xiàn)各種組織中mtDNA的拷貝數(shù)并未反映出rDNA的拷貝數(shù)變化。
為了證實他們的發(fā)現(xiàn)與人類癌癥有關(guān)，研究團隊獲得了162名個體的全基因組測序數(shù)據(jù)，他們罹患8種癌癥，包括兒童急性淋巴細胞白血病、成神經(jīng)管細胞瘤、淋巴瘤、前列腺腫瘤、食管腺癌等。研究人員利用計算PCR分析來測定rDNA拷貝數(shù)。他們還獲得了143名正常對照個體的全基因組測序數(shù)據(jù)，以分析rDNA拷貝數(shù)。
研究人員表示，骨肉瘤、艾滋相關(guān)淋巴瘤和食管腺癌樣本中腫瘤基因組的拷貝數(shù)明顯降低。他們指出，這表明在腫瘤發(fā)展的過程中，某些癌癥選擇了拷貝數(shù)較低的rDNA。他們在其他五種癌癥樣本中并沒有發(fā)現(xiàn)明顯變化。
根據(jù)這些結(jié)果，研究人員希望具體討論mTOR功能是否會影響rDNA的拷貝數(shù)。他們利用Pten-/-白血病的小鼠模型，通過測序和ddPCR分析評估造血干細胞中的rDNA拷貝數(shù)。
研究人員證實，造血干細胞中Pten的損失造成通路的mTOR激活，包括磷酸化mTOR、Rps6和S6K1水平更高。更重要的是，研究結(jié)果表明，在rDNA減少30-40個拷貝的情況下，造血干細胞生長和核糖體發(fā)生仍然可以穩(wěn)定存在。
“總而言之，癌癥中的rDNA拷貝數(shù)和序列可能發(fā)生變化，”研究人員寫道?！拔覀兺茰y，這種拷貝數(shù)的測定可以作為PI3K-AKT-mTOR通路中各種突變的檢測器，以及DNA損傷藥物是否選擇性靶定癌癥干細胞的預測工具?！?/p>
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