细胞在遭受不可修复的DNA损伤后通常会启动程序性死亡,即凋亡。然而,肿瘤细胞中这一机制失效,使其能够无限增殖,拒绝“自杀”指令。德国科学家近日揭示了潜在原因:肿瘤细胞会降解一种触发凋亡的关键蛋白——HIPK2。抑制这种蛋白的降解可恢复凋亡机制,并可能提升放疗和化疗的疗效。相关论文发表于《自然—细胞生物学》(Nature Cell Biology)。
在严重DNA损伤后,触发凋亡的关键蛋白之一是HIPK2。德国癌症研究中心的Thomas Hofmann及其同事发现,HIPK2在健康细胞中持续产生,但一种名为Siah-1的酶将其标记为“垃圾”,导致其迅速被降解。轻微损伤的细胞会进入低级警戒状态,短暂抑制HIPK2的降解;一旦损伤修复,降解立即恢复。只有在严重损伤(如DNA双链断裂)的细胞中,HIPK2的降解才被永久抑制,导致HIPK2积累并触发凋亡。
研究人员推测,这可能是放疗和化疗有时失效的原因。这两种疗法通过严重损伤肿瘤细胞诱导凋亡,但肿瘤细胞常通过降解HIPK2来抵抗。Thomas Hofmann表示:“如果发生抵抗,通常是因为肿瘤细胞‘拒绝’执行自杀指令。”实验中,抑制Siah-1酶后,即使在轻微损伤的细胞中,HIPK2也能积累并触发凋亡。Hofmann认为:“癌医学可能利用这一发现,例如将Siah-1抑制剂与放疗或化疗联用,从而将细胞拉回凋亡机制。”