2026生物医药产业合作大会关注到,最近一项发表于《Science》的成果引起了肿瘤进化与耐药机制前沿研究届的广泛讨论。来自加州大学圣地亚哥分校的研究团队首次从分子层面明确指出,一种名为 N4BP2 的酶,是驱动癌细胞发生染色体碎裂(chromothripsis)的核心因子。这一发现不仅破解了困扰癌症生物学界十余年的关键谜题,也为侵袭性肿瘤的治疗策略提供了全新的潜在干预靶点。

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早在十多年前,研究人员便已观察到染色体碎裂现象在多种癌症中频繁出现。与基因突变逐步积累的经典模型不同,染色体碎裂可在单次事件中将整条染色体切割为数十甚至上百个片段,并以高度无序的方式重新拼接。这种“基因组大爆炸”显著加速了肿瘤的恶性演化,被认为是癌症进展、复发及治疗耐受的重要驱动因素。流行病学研究显示,约四分之一的癌症病例中可检测到染色体碎裂,其出现往往与不良预后密切相关。
尽管染色体碎裂的生物学后果已逐渐清晰,但其直接触发机制长期未明。此前的研究认为,该事件多发生于异常有丝分裂之后:部分染色体被错误包裹进结构脆弱的微核(micronucleus)中,由于微核膜不稳定,内部DNA暴露于细胞质环境,易发生广泛损伤。然而,一个核心问题始终悬而未决——究竟是哪一种“分子剪刀”真正负责切割微核中的DNA。
在最新研究中,研究团队通过高通量筛选策略,系统评估了所有已知或推测具备核酸酶活性的人类蛋白,并结合实时成像技术观察其对癌细胞基因组稳定性的影响。结果显示,一种此前功能并不明确的细胞质核酸内切酶 N4BP2 展现出独特能力:它能够进入微核结构,并直接切割其中的DNA,从而触发大规模染色体断裂。
进一步的功能实验证实了N4BP2在染色体碎裂中的决定性作用。在脑肿瘤细胞模型中敲除N4BP2,可显著降低染色体断裂和重排的发生频率;而在正常细胞中,若将N4BP2异常导入细胞核,则足以诱导完整染色体发生断裂。研究者据此指出,N4BP2不仅是染色体碎裂过程的参与者,更是单独即可触发该过程的充分条件,这一结论为该领域提供了首个明确的分子因果证据。
值得注意的是,该研究还将染色体碎裂与当前癌症研究中的另一热点方向——染色体外DNA(extrachromosomal DNA, ecDNA) 紧密联系起来。实验结果显示,N4BP2介导的染色体碎裂显著促进ecDNA的生成。ecDNA通常以环状形式存在,富集多拷贝促癌基因,与肿瘤的快速生长、异质性增强及耐药性形成密切相关。这意味着,靶向N4BP2有可能同时抑制染色体碎裂与ecDNA生成这两条推动肿瘤恶化的关键路径。
从整体上看,这项发表于《Science》的研究为理解癌细胞基因组灾难性重排的起始机制提供了决定性证据。在2026生物医药产业合作大会所关注的“基础发现向临床转化”议题框架下,N4BP2被视为极具潜力的新型治疗靶点。未来,围绕N4BP2本身或其上游调控通路的药物研发,有望为抑制肿瘤适应性进化、降低复发与耐药风险开辟新的方向。
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