Dev Cell：挑戰常規！多倍體肝細胞阻止癌症產生

在一項新的研究中，來自美國德州大學西南醫學中心（UT Southwestern）兒童醫學中心研究所（CRI）的研究人員發現肝臟中具有全基因組重複的細胞，也被稱作多倍體細胞，能夠阻止肝臟發生癌變。這一發現解決了肝臟生物學中的一個長期存在的謎團，並且有可能激發人們想出新的癌症預防方法。相關研究結果於2018年2月8日在線發表在Developmental Cell期刊上，論文標題為「The Polyploid State Plays a Tumor-Suppressive Role in the Liver」。

圖片來自Developmental Cell, doi:10.1016/j.devcel.2018.01.010。

大多數人細胞是二倍體細胞，僅攜帶一組匹配的含有每個人基因組的染色體。多倍體細胞攜帶著兩組或更多組染色體。雖然多倍體細胞在大多數人體組織中很少見，但它們在哺乳動物的心臟、血液和肝臟中普遍存在。當肝臟受到脂肪肝疾病或環境毒素引起的損傷或應激時，細胞多倍體化（polyploidization）也會顯著增加，從而可能在生命後期導致肝癌產生。然而，還不清楚細胞多倍體化的增加是否具有功能重要性。

之前針對多倍體肝細胞的確切功能的研究一直受到限制，這部分上是因為很難改變細胞中的染色體組的數目或倍性（ploidy）而又不會引入可能也會影響其他的細胞活動（如分裂、再生或者癌變）的永久性突變。正因為如此，針對肝臟存在多倍體細胞的原因提出過很多觀點，但實驗證據是非常少的。

針對這種情形，這些研究人員發現了一種新方法。CRI助理教授Hao Zhu 博士說，「我們的實驗室首次開發出瞬時地和可逆地改變倍性的新型方法。這是一個重要的進展，這是因為它允許我們將倍性的影響與改變倍性的基因的影響區分開來。利用這些技術，我們能夠證實多倍體肝細胞阻止小鼠肝臟中的癌症形成。」

令人驚訝的是，具有更多多倍體細胞的肝臟在遭受各種損傷後不會產生再生方面的問題。

這些發現挑戰了一個長期以來認為多倍性通常是一種促癌癥狀態的概念。它們提示著這可能是正常的肝細胞中的一種適應性反應。在人體中，當抑制癌症的基因（也被稱作腫瘤抑制基因）丟失或者促進癌症的基因（也被稱作癌基因）受到激活時，癌症就會產生。

Zhu博士說，「我們發現肝細胞的多倍性並不強烈地影響某些癌基因的活性，但是它確實阻止腫瘤抑制基因缺失。當正常的二倍體細胞失去一個或兩個腫瘤抑制基因拷貝時，癌症就能夠形成。攜帶額外的重要的腫瘤抑制基因拷貝的多倍體細胞更好地得到保護，並且更強地抵抗癌症形成，這是因為它們攜帶著這些額外的基因組拷貝。」

Zhu實驗室的未來研究將集中在多倍性在各種經常導致肝癌的慢性肝病中的作用。

參考資料：Shuyuan Zhang, Kejin Zhou, Xin Luo et al. The Polyploid State Plays a Tumor-Suppressive Role in the Liver. Developmental Cell, Published online: February 8, 2018, doi:10.1016/j.devcel.2018.01.010

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