腫瘤睪丸基因能夠造成持久的染色體不穩定現象

在國家重點研發計劃和廣東省領軍人才等項目的支持下，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院Alexander Strunnikov團隊研究發現腫瘤-睪丸（Cancer-Testis，CT）基因能夠造成持久的染色體不穩定現象。相關研究近日在線發表于《美國科學院院刊》（PNAS）。Boukaba Abdelhalim為該論文第一作者，Alexander Strunnikov為通訊作者。

CT蛋白的表達實際上是一個很容易被忽視的表觀遺傳現象。在癌癥中被激活的減數分裂相關基因也可能與腫瘤發生時的染色體不穩定性有關。在有絲分裂和減數分裂過程中染色體分離所必需的cohesin復合物蛋白中，生殖細胞的cohesin（mei-cohesin）蛋白亞基SMC1B、STAG3、REC8和RAD21L也在一些癌癥中表達。

為了闡明這些蛋白在癌癥基因組不穩定性中的潛在作用，研究人員采用了兩種方法，一是在正常靈長類動物睪丸組織中進行表觀基因組學研究；二是比較分析人類癌細胞和異位表達減數分裂cohensin蛋白復合物后的永生化細胞的差異。

對食蟹獼猴睪丸組織進行ChIP-on-ChEP-seq實驗，結果發現mei-cohesin亞基與生殖系染色體的結合存在重疊模式。它們在很大程度上與BORIS/CTCFL結合的位點相同，而不是體細胞cohesin相關的CTCF位點。在人體細胞系中重構兩種mei-cohesin復合物表明，它們能夠穩定地結合染色體全基因組并影響體細胞基因的表達。

雖然REC8復合物的異位誘導表達對細胞的有絲分裂影響有限，但RAD21L復合物的表達則導致了大量的染色體重組（這使人聯想到減數分裂前期的軸向元件組裝），從而導致DNA損傷、有絲分裂延遲、錯誤分離及多倍體現象。此外，大部分表達RAD21Lcohesin的細胞在長時間的阻滯期間依然能夠保持高活力，并且在去掉誘導劑后仍然恢復增殖且伴隨有大量的染色體突變。

該項研究為RAD21L1在腫瘤中的表達不足提供了合理的解釋。同時也證明了CT基因可能是體細胞和癌前細胞中染色體不穩定和非多倍體現象的主要誘導因素。