科研研究 | Nat Cell Biol：癌细胞如何保护自身免受伤害？
小燕子
近日，一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上题为“ Nuclear F-actin counteracts nuclear deformation and promotes fork repair during replication stress”的研究报告中，来自悉尼大学等机构的科学家们通过研究发现，癌细胞或能利用其细胞核中的“电缆”来修复其DNA，相关研究结果有望帮助科学家们开发新型抗癌疗法。
研究者Noa Lamm教授表示，这项研究中我们阐明了癌细胞进行DNA修复和复制的新型分子机制，我们花费了4年多时间揭示了肌动蛋白的新功能，肌动蛋白是一种能与肌球蛋白相互作用的特殊蛋白，而肌球蛋白则能够帮助肌肉收缩，同时肌动蛋白还能在细胞内形成“电缆”结构，就好像建筑物的大梁一样发挥作用，从而有助于细胞结构和形状的形成。
图片来源：Lamm et al.
研究人员花费了几十年时间阐明了，肌动蛋白或在细胞主体中扮演着关键角色，然而其在细胞核中所扮演的关键角色，一直备受科学界的争议；为了促进癌症进展，癌细胞就必须制造出更多拷贝，每当新的癌细胞产生时，癌细胞细胞核中的DNA就必须被复制一次。那么肌动蛋白是否在癌细胞DNA复制过程中发挥作用，目前研究人员并不清楚；此前研究人员发现肌动蛋白或许拥有意想不到的核功能，而本文最新研究揭示了这种预测是正确的。
癌细胞中DNA的复制就好像是一辆以最高速度行驶的旧车，其经常会发生抛锚而且需要重新启动，癌症化疗手段正是利用了癌细胞的这一弱点来使得该过程频繁地被破坏从而摧毁癌细胞。
研究者发现，当癌细胞遭遇DNA复制的问题时，肌动蛋白电缆就会在细胞核中形成，从而就能使细胞核改变形状并增加细胞复制其DNA并重新开启复制过程的能力。利用高级超分辨率显微镜技术，研究人员发现，受损的DNA分子会沿着肌动蛋白网络移动到细胞核中修复最为有效的区域，此前研究人员并不清楚癌细胞会以这种方式进行自我保护，关键的是，本文研究中研究者还发现，在对化疗产生反应后肌动蛋白或许会发挥意想不到的作用，并能帮助癌细胞抵御疗法的攻击。
研究者认为，这一研究发现或将会从两方面来帮助癌症患者，首先，失活肌动蛋白电缆机制的疗法或能杀灭难以维持高速率DNA复制的癌细胞；其次，在常用的化疗手段中添加干预肌动蛋白电缆的治疗手段或会增强化疗的成功率。
研究者指出，本文研究结果或有望帮助开发出新型治疗癌症的手段，后期他们还将继续深入研究探索并开发更多抗癌疗法。
原始出处：
Lamm, N., Read, M.N., Nobis, M. et al. Nuclear F-actin counteracts nuclear deformation and promotes fork repair during replication stress. Nat Cell Biol 22, 1460–1470 (2020). doi：10.1038/s41556-020-00605-6