科技日報記者 張佳欣

西班牙基因組調(diào)控中心（CRG）團(tuán)隊揭示，一些在能量產(chǎn)生和核苷酸合成中扮演關(guān)鍵角色的代謝酶，在細(xì)胞核內(nèi)還承擔(dān)著意想不到的“第二職業(yè)”：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)細(xì)胞分裂和DNA修復(fù)等關(guān)鍵功能。這一發(fā)現(xiàn)不僅挑戰(zhàn)了細(xì)胞生物學(xué)中長期存在的生物學(xué)范式，而且為侵襲性腫瘤的治療開辟了新途徑。兩篇獨(dú)立研究發(fā)表在最新一期《自然·通訊》雜志上。

生物學(xué)教科書一直把細(xì)胞功能劃分得界限分明：線粒體是細(xì)胞的能量工廠，細(xì)胞質(zhì)是蛋白質(zhì)合成的繁忙車間，而細(xì)胞核則是遺傳信息的保管者。然而團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞區(qū)域之間的界限并不像之前認(rèn)為的那樣明確。代謝酶在其通常工作之外做“兼職”。

第一項(xiàng)研究中專注于代謝酶MTHFD2。傳統(tǒng)上，MTHFD2位于線粒體，在合成生命的基本構(gòu)建單元和促進(jìn)細(xì)胞生長方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但研究發(fā)現(xiàn)，MTHFD2也在細(xì)胞核內(nèi)“兼職”，在確保細(xì)胞正常分裂方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

在第二項(xiàng)研究中，團(tuán)隊將注意力轉(zhuǎn)向最具侵襲性的乳腺癌類型——TNBC。通常，過度的DNA損傷會引發(fā)細(xì)胞死亡。然而，TNBC傾向于讓DNA損傷積累，而不產(chǎn)生后果，從而對傳統(tǒng)治療產(chǎn)生耐藥性。該研究解釋了部分原因：代謝酶IMPDH2轉(zhuǎn)移到癌細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)，協(xié)助DNA修復(fù)過程。也就是說，IMPDH2就像細(xì)胞核中的機(jī)械師，控制著本會殺死癌細(xì)胞的DNA損傷反應(yīng)。

這兩項(xiàng)研究共同推動了利用癌細(xì)胞代謝脆弱性來治療癌癥的新興領(lǐng)域。團(tuán)隊表示，代謝酶是科學(xué)家可以利用的一類全新治療靶點(diǎn)，在攻擊癌細(xì)胞時“雙管齊下”，既破壞其能量產(chǎn)生機(jī)制，同時損害其修復(fù)DNA和正常分裂的能力。將這種策略與傳統(tǒng)治療相結(jié)合，可能會減少癌癥適應(yīng)的空間，并有助于解決常見的耐藥機(jī)制。