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麼是「DNA交聯」？它如何對抗癌細胞，甚至對健康細胞造成威脅
在遺傳學中，DNA的交聯是指外源性或內源性物質與DNA的兩個核苷酸反應，形成共價連結的過程。這種交聯可以在同一條鏈內（同鏈交聯）發生，或在雙鏈DNA的相對鏈之間（跨鏈交聯）發生。這些交聯會干擾細胞的代謝過程，例如DNA複製和轉錄，並引發細胞死亡。然而，這些交聯也可以通過切除或重組途徑修復。DNA交聯在化療及癌細胞凋亡的針對上有其重要的應用價值，同時也幫助科學家深入了解蛋白質是如何與DNA互動的。
交聯劑的類別
許多已知的交聯劑具有兩組獨立的反應性基團，每組能與DNA的核苷酸殘基結合。根據其來源，這些交聯劑可以分為外源性和內源性。外源性交聯劑源自環境，例如藥物和香煙煙霧，或汽車排放物；內源性交聯劑則是由細胞內或生化途徑引入的化合物和代謝物。
外源性交聯劑
外源性的氮芥是一種烷基化劑，它會與鳥嘌呤的N7位置反應，形成交聯損傷。這類化合物最適合形成1,3 5'-d(GNC)的跨鏈交聯。此外，順鉑（cisplatin）及其衍生物主要通過與相鄰的鳥嘌呤N7位置作用來達成交聯。
例如，當順鉑生成DNA交聯時，它會更頻繁地形成1,2-同鏈交聯（5'-GG），但較低的百分比會形成1,3-同鏈交聯（5-GNG）。
內源性交聯劑
內源性的一氧化氮在胃中作為亞硝酸的副產品產生，可以導致DNA交聯損傷，尤其是在兩個鳥嘌呤之間。這類損傷經常發生在5'-CG序列上，造成DNA雙螺旋的輕微扭曲。
DNA交聯的修復
交聯的DNA會通過一系列的酶和其他因素進行修復，這些因素來自核苷酸切除修復（NER）途徑、同源重組和基因切除修復（BER）途徑。在真核生物中，為了修復跨鏈交聯，神經端核酸酶XPF-ERCC1會被招募到交聯DNA處協助“解開”DNA。
精確的修復依賴於從同一細胞的未損壞同源染色體中檢索丟失的信息。
應用與挑戰
DNA交聯技術在臨床治療上日益被重視，尤其是在癌症治療中。這些交聯劑能夠作為單一療法，針對癌細胞中的特定核苷酸發揮作用，有潛力減少副作用。治療如肺癌等惡性腫瘤的化療，往往採用與DNA交聯劑有關的療法。
在某些肺癌患者中，BRCA1基因的低表達與接受含鉑化合物化療後的更好生存率相關。
結論
DNA交聯雖然能夠有效地對抗癌細胞，但其對健康細胞的影響卻仍然是一個值得深思的問題。隨著我們對DNA交聯機制的理解加深，如何平衡其治療效果與潛在的細胞損傷風險，成為研究者們迫切需要解決的課題。這不禁讓人思考：我們能否找到更安全更有效的治療方法來利用DNA交聯的特性對抗癌症？
