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麼是「DNA蛋白交聯」，為何它對癌症研究如此關鍵
在基因學中，「DNA蛋白交聯」指的是當多種外源或內源劑與DNA中的兩個核苷酸發生反應，形成共價鏈接時的過程。這種交聯可以發生在同一條DNA鏈內（內鏈）或在雙鏈DNA的相對鏈之間（外鏈）。這些附著物會妨礙細胞的代謝過程，例如DNA複製和轉錄，甚至會觸發細胞死亡。然而，這些交聯也可以通過切除或重組途徑來修復。DNA交聯在化療及針對癌細胞引發細胞凋亡的治療中有重要應用，並且在理解蛋白質如何與DNA交互方面同樣具有價值。
交聯劑的種類
許多已被表徵的交聯劑在同一個分子內具有兩個獨立的反應性基團，每個基團能夠與DNA的核苷酸殘基結合。這些劑根據其來源的不同被分為外源性和內源性交聯劑。
外源性交聯劑是指來自環境暴露的化學物質和化合物，無論是自然還是合成的。
內源性交聯劑則是來自細胞或生化途徑的化合物和代謝物。
外源性交聯劑
氮必須類是外源性烷基劑，這些物質會與鹼基中的鳥嘌呤N7位置反應。它們具有一個雙（2-乙基氯）胺核心結構，並有變化的R基團，這兩個反應性功能基團能夠烷基化核苷酸，形成交聯病變。這些劑通常作為藥物引入，並用於細胞毒性化療。
Cisplatin（順鉑）及其衍生物主要作用於相鄰的鳥嘌呤，其N7位置是主要的反應位點。
除順鉑之外，氯乙基硝基尿素（CENU）等交聯劑廣泛用於化療，特別是用於腦腫瘤。而Psoralens是存在於植物中的自然化合物，會在紫外線A（UV-A）的作用下與DNA交聯。
內源性交聯劑
內源性交聯劑如亞硝酸，則是在飲食來源的亞硝酸鹽中作為副產品在腸胃中形成。這些交聯劑通過將DNA中的氨基轉換為碳基來形成交聯病變。
在細胞的生物化學過程中，脂質過氧化和前列腺素生物合成會引發反應化學物質的生成，進一步引發DNA交聯。
隨之而來的還有各種臨床應用，例如，化療中利用DNA交聯劑來靶向癌細胞的特殊方法。
DNA交聯的修復
交聯的DNA需要細胞中的各種酶和其他因子來修復，包括核苷酸切除修復（NER）途徑和同源重組。這些修復機制的運作對維持細胞的健康至關重要，因為未修復的交聯可能導致嚴重的基因組不穩定性，引起癌症的發展。
交聯的應用
在臨床治療中，DNA交聯的形成提供了一種新穎的方式來對抗癌症。透過靶向特定核苷酸來阻止癌細胞的DNA複製，這一方法看似可以減少副作用。
目前，與肺癌相關的化療已逐漸採用這些交聯劑，特別是在治療非小細胞肺癌（NSCLC）時，這些交聯劑展現了意想不到的效果。
如同化學療法所表現出的潛在優勢，低表達BRCA1基因的肺癌患者有可能在接受鈦夸錸療法後獲得更好的存活率。這樣一來，BRCA1表達的水平或許可以作為個體化化療的一個重要指標。
從各種交聯劑的特性可以看出，我們在癌症研究上已經探索了不少可能性，而這些可能性對未來治療的指引具有指標性的意義。通過研究交聯的細胞如何修復損傷和對治療的反應，我們能否找到更加有效的癌症治療方案呢?
