倫敦大學學院（UCL）和烏德勒支大學醫學中心的研究人員發現，腸癌細胞能夠使用基因開關來調節其生長，以最大限度地提高其生存機會。
癌細胞中基因突變的數量以前被認為純粹是偶然的。但是，發表在 【自然遺傳學】（Nature Genetics ）上的一項新研究「均聚物開關介導錯配修復缺陷結直腸癌的適應力變異性」提供了關於癌癥如何駕馭前進演化平衡行為的見解。
科學家們發現，DNA修復基因的突變可以反復產生和修復，充當基因開關，解除腫瘤生長的剎車或重新剎車，這取決於什麽對癌癥的發展最有利。
該團隊認為，這些發現有可能用於個人化癌癥醫學，以衡量個體癌癥的侵襲性，以便他們能夠得到最有效的治療。
DNA修復機制
DNA修復機制的破壞是癌癥風險增加的主要原因。大約 20% 的腸癌，稱為錯配修復缺陷 （MMRd） 癌癥，是由 DNA 修復基因突變引起的。但破壞這些修復機制對腫瘤並不完全有益。雖然它們確實允許腫瘤發展，但每個突變都會增加身體免疫系統被觸發攻擊腫瘤的風險。
「癌細胞需要獲得某些突變來規避保存我們遺傳密碼的機制，」該研究的資深作者Marnix Jansen說。「但是，如果癌細胞獲得過多的突變，它更有可能引起免疫系統的註意，因為它與正常細胞截然不同。
「我們預測，了解腫瘤如何利用錯誤的DNA修復來驅動腫瘤生長，同時避免免疫檢測，可能有助於解釋為什麽免疫系統有時無法控制癌癥的發展。
在這項研究中，倫敦大學學院的研究人員分析了100,000基因組計劃數據庫中217個MMRd腸癌樣本的全基因組序列。他們尋找突變總數與關鍵DNA修復基因的遺傳變化之間的聯系。
研究小組發現MSH3和MSH6基因中的DNA修復突變與總體上大量的突變之間存在很強的相關性。
DNA修復基因中的這些「觸發器」突變可能控制癌癥突變率的理論隨後在實驗室中從患者腫瘤樣本中生長的復雜細胞模型（稱為類器官）中得到驗證。
「我們的研究表明，MSH3和MSH6基因中的DNA修復突變充當了癌癥利用的遺傳開關，以導航前進演化平衡行為，」烏德勒支大學醫學中心的Suzanne van der Horst指出。一方面，這些腫瘤透過關閉DNA修復來逃避身體的防禦機制。雖然這種不受限制的突變率殺死了許多癌細胞，但它也產生了一些「贏家」，這些「贏家」推動了腫瘤的發展。
「我們研究中真正有趣的發現是之後發生的事情。似乎癌癥重新開啟了DNA修復開關，以保護它們也需要生存的基因組部份，並避免引起免疫系統的註意。這是我們第一次看到可以一遍又一遍地建立和修復的突變，根據需要從癌癥的遺傳密碼中添加或刪除它。
研究人員表示，這些知識可能被用來衡量患者腫瘤的特征，如果DNA修復被關閉，這可能需要更強烈的治療，並且腫瘤有可能更快地適應以逃避治療，特別是免疫療法，這些療法旨在針對嚴重突變的腫瘤。
一項後續研究已經在進行中，以了解這些DNA修復開關在接受癌癥治療的患者中會發生什麽。
