癌细胞的秘密武器

虽然靶向抗癌药物越来越普及，但化疗和放疗仍然是对付癌症的常规武器，也是大部分癌症手术都会使用的辅助治疗手段。

放疗和化疗虽然技术路线不同，但目的是一样的，都是通过干扰DNA复制来选择性地杀死癌细胞。众所周知，癌细胞本质上就是失控的体细胞，它们在很多方面都和我们体内的其他正常细胞是一样的。两者最大的不同就是癌细胞分裂速度快，其DNA几乎每时每刻都在进行复制，远比正常的体细胞要频繁得多。

DNA分子非常长，复制起来很麻烦，经常会出错，好在细胞核内有一套高效的纠错机制，能够修复绝大部分错误。放疗和化疗的目的就是通过放射线和有毒化学药物人为地增加DNA分子的断点，让纠错机制应接不暇，其结果就是癌细胞累积的基因突变越来越多，直至死亡。

这套逻辑看上去很有道理，但实际效果却并不尽如人意，因为癌细胞掌握了一种秘密武器，总是能从医生们布下的天罗地网中侥幸逃生。比如一种很常见的肝细胞癌（Hepatocellular Carcinoma）预后非常差，似乎癌细胞学会了如何高效地修补DNA断点，无论是化疗还是放疗都拿它们没办法。

科学家们从这些肝癌病人体内分离出了癌细胞，从中发现了一种名为尼克（NIHCOLE）的RNA分子。这种分子并不参与蛋白质的合成，也没有任何其他已知的功能，但越是能抗化疗和放疗的癌细胞，尼克的含量就越高，似乎这种RNA分子就是癌细胞的秘密武器。可惜因为技术水平的限制，科学家们一直没能找出尼克的抗药机理，不知道它们究竟是如何起作用的。

为了解开这个谜团，来自西班牙国家癌症中心（CNIO）等3家机构的研究人员通力合作，利用最新的纳米技术终于发现了其中的秘密，相关论文发表在2023年1月31日出版的《细胞报道》（Cell Reports）杂志上。

研究人员先是制造出了一个纳米级的磁力珠子，将其连接在双链DNA断点的一端，然后又设计了一个带有磁力的纳米镊子，拽住双链DNA的另一端往外拉，通过测量磁力的变化，就可以知道两个DNA断点之间到底是相连的还是断开的，以及连接的强度到底有多大。

研究人员利用这套精密的技术测量了DNA断点在有尼克存在和没有尼克存在这两种情况下的连接强度，发现尼克分子似乎具有某种黏合力，能够将两个DNA断点连接在一起，并能保持这种黏合状态长达几分钟之久，就像用订书钉把两个断点订住了一样。已知DNA断点修复需要一组酶的共同参与，整个过程需要一定的时间才能完成。尼克分子的存在为DNA修复酶争取到了宝贵的时间，这就是为什么这种RNA分子能够成为癌细胞秘密武器的原因。

接下来，研究人员用药物将体外培养的肝癌细胞中的尼克分子尽数除去，果然这些癌细胞对放疗更加敏感了。科学家们希望能尽快开展人体试验，看看这个方法能否对肝癌的治疗提供一些帮助。

值得一提的是，尼克分子和细胞中的其他RNA分子一样，都是转录自DNA模板。但尼克分子的模板不是基因，而是此前一直被认为毫无用处的所谓“垃圾DNA”。人类基因组中的这部分垃圾DNA占了DNA总数的98%以上，科学家们一直不明白为什么多年的进化没有把这些垃圾清除掉。通过这个实验，大家发现原来垃圾DNA还可以帮助细胞修复DNA断点。这本是正常细胞的正常功能，却被某些癌细胞利用，成了它们的秘密武器。 癌细胞