當今世界，惡性腫瘤是一項嚴重威脅人類健康的疾病。其中，染色體不穩定性（Chromosomal Instability，CIN）是大多數人類癌癥的共同特征之一。CIN基因的突變會增加細胞分裂時整個染色體或大片染色體的獲得或喪失的概率。這種現象在實體腫瘤中非常常見，并且與轉移（metastasis）過程密切相關。考慮到轉移導致了癌癥相關死亡的90％，研究人員正努力揭示這一過程的詳細機制。

最近，來自巴塞羅那生物醫學研究所（IRB Barcelona）的發展與生長控制實驗室的科學家們，在ICREA研究員Marco Milán的帶領下，揭示了染色體不穩定性引起的DNA損傷如何增加癌細胞的侵襲性。這項研究詳細闡述了這種不穩定性如何激活一個被稱為JAK/STAT的信號通路，并促進半胱氨酸酶（caspase）的活性，從而引發DNA損傷。這種損傷使癌細胞能夠逃脫原發性腫瘤，進而導致轉移。

研究結果發表在《Current Biology》雜志上，題為“通過caspase驅動的DNA損傷引發的染色體不穩定性誘導的細胞侵襲”。

研究人員寫道：“染色體不穩定性，即染色體結構和數量變化的增加率，觀察到在大多數高轉移活性的人類散發性癌癥中。” 他們繼續表示：“在這項研究中，我們使用果蠅上皮模型，展示了由于有絲分裂期滯后染色體的產生和非整倍體（aneuploidy）引起的復制應激，導致染色體不穩定性誘導的侵襲性。我們揭示了半胱氨酸酶作為效應物在侵襲性中的亞致死作用，通過增強染色體不穩定性誘導的DNA損傷，并確定了JAK/STAT信號通路作為通過轉錄誘導促凋亡基因的活化劑。”

Milán解釋道：“我們長期以來一直認為半胱氨酸酶在DNA損傷引發細胞死亡方面起著作用。然而，我們的研究結果表明，它們也可能通過促進DNA損傷來發揮促侵襲作用。這項研究拓寬了我們對癌癥生物學的理解，為探索新的治療轉移的方法鋪平了道路。”

該實驗室多年來一直在研究染色體不穩定性在癌癥和轉移中的作用。在2018年和2021年的早期研究中，該團隊探討了非整倍體對這一過程的影響。而在這項最新的研究中，他們詳細描述了DNA損傷對癌細胞侵襲性的影響，構成了這一機制的第三個重要方面。

研究人員在這項工作中還展示了非整倍體也會刺激JAK/STAT信號通路，從而激活半胱氨酸酶，并引發DNA損傷。正常情況下，半胱氨酸酶會推動DNA損傷，導致細胞崩潰和解體。然而，研究人員現在詳細解釋了較低水平的半胱氨酸酶活性如何促進DNA損傷，從而賦予癌細胞進行轉移的能力。

這一研究的發現有望為癌癥治療領域帶來新的思路，深化我們對癌癥生物學的認識，進一步揭示了染色體不穩定性在腫瘤發展和擴散過程中的關鍵作用。

編輯：王洪

排版：李麗