突變、DNA修復與重組

修復失敗與疾病(BRCA、p53)

/ BRCA: BRAK-uh; p53 /

每個細胞每天都要承受成千上萬次DNA損傷,而我們的基因之所以沒有因此溶解成一片混亂,唯一的原因就是修復系統在不停地修補損傷。這種依賴的陰暗面,正是修復本身崩潰時所發生的事:突變不受約束地堆積,細胞逐漸滑向癌症。許多最重要的遺傳性癌症綜合徵,本質上都是DNA修復的遺傳性失靈。

好幾種疾病把這一關聯展現得淋漓盡致。著色性乾皮病是核苷酸切除修復的缺陷,使患者無法清除紫外損傷,導致極度光敏感和大大升高的皮膚癌風險。林奇綜合徵是錯配修復的缺陷,引起遺傳性結直腸癌。而BRCA1和BRCA2基因編碼的蛋白,是雙鏈斷裂修復中準確的同源重組途徑所必需的;遺傳到一份損壞拷貝的人,終生罹患乳腺癌和卵巢癌的風險顯著升高,因為他們的細胞不得不依賴那條易出錯的備用途徑,從而積累具破壞性的重排。

支撐這一切的是p53,常被稱為基因組的守護者。p53是一種感知DNA損傷的蛋白,它的回應方式是暫停細胞週期、為修復爭取時間,或——若損傷過於嚴重——命令細胞自殺,使一個危險突變的細胞永不分裂。它是人類癌症中最常發生突變的單個基因。更深的教訓是雙刃的:有缺陷的修復使細胞易患癌症,然而正是這種脆弱性變成了治療機會,因為阻斷腫瘤最後僅存的修復備用途徑的藥物,能選擇性地殺死BRCA缺陷的癌細胞,同時放過健康細胞。

遺傳到一份損壞BRCA2拷貝的人,在某個細胞連第二份拷貝也丟失之前都是健康的;那個細胞再也無法準確修復雙鏈斷裂,積累染色體重排,並可能變成腫瘤。

失去修復的安全網,突變便如滾雪球;p53是決定「暫停或自毀」的警報。

遺傳到一個有缺陷的修復基因會升高癌症風險,但並非判決;通常還需要同一細胞中再發生若干突變,癌症才會形成。風險是概率性的,並非注定。

又稱
DNA repair deficiencyhereditary cancer predisposition修复缺陷遗传性癌症易感