人体细胞分裂过程中,DNA复制错误是不可避免的现象。成年人体内细胞分裂次数超过四百万亿次,每次复制时DNA聚合酶可能产生错误,但通过校正机制和错配修复系统,出错率降至十亿分之一。尽管如此,一生中仍会累积约四十万次基因突变,这解释了年龄与癌症发病率的正相关性。
近年研究发现,长链非编码RNA在DNA修复机制中扮演关键角色。德国维尔茨堡大学发现名为NET1的长链非编码RNA,通过甲基化激活染色质重塑因子CHD4,促进DNA损伤修复。NET1功能异常可能导致修复失效,增加癌症风险。中国研究团队也在结直肠癌组织中观察到NET1表达量显著升高,表明其在癌细胞快速分裂中承担修复压力。
过去认为垃圾DNA无实际功能,但人类基因组计划揭示其80%区域具有生物活性。非编码DNA通过转录为长链非编码RNA参与基因调控,表观遗传学机制如DNA甲基化调控基因表达,而不改变序列本身。甲基化通过添加甲基基团抑制基因活性,类似“开关”控制基因表达,这一发现推动了癌症治疗新策略的研究。
表观遗传学的可逆特性为医学提供新思路。例如,表观遗传药物可修正癌细胞异常甲基化状态,恢复抑癌基因功能。个性化医疗应用通过分析患者表观遗传状态,结合人工智能预测药物疗效,实现精准治疗。研究表明,环境与生活方式可通过甲基化影响基因表达,解释双胞胎健康差异,强调后天健康管理的重要性。
科学家认为,癌症治疗需整合DNA修复机制、表观遗传学机制及NET1功能等研究成果。尽管每个发现仅揭示复杂机制的一角,但拼图逐渐清晰,为最终攻克癌症提供希望。