匹兹堡大学医学院的研究人员成功解开了癌症生物学中一个长期未解之谜，他们发现了一种关键的基因合作机制，使黑色素瘤细胞能够获得有效的永生能力。由肺科、过敏和重症监护医学部助理教授乔纳森·阿尔德领导的研究团队发现，ACD基因中的突变与TERT突变协同作用，能够显著延长黑色素瘤细胞的端粒，使其能够无限分裂。
端粒是位于染色体末端的保护性结构，每次细胞分裂时都会缩短。在健康细胞中，这种渐进性缩短充当一种天然的生物时钟，最终触发细胞死亡。然而，癌细胞会找到维持或延长端粒的方法，从而获得一种生物学上的永生形式。虽然科学家们早已知道大约百分之七十五的黑色素瘤肿瘤携带TERT基因突变，该突变能增强端粒酶的产生，但仅凭这一点并不能完全解释黑色素瘤中观察到的异常长的端粒。
突破性进展出现在阿尔德实验室的医师兼博士生帕特拉·春昂将研究重点转向ACD基因的时候。ACD基因产生一种名为TPP1的端粒结合蛋白，这种蛋白是保护染色体末端的庇护蛋白复合体的组成部分，在将端粒酶直接招募到端粒位点方面发挥着关键作用。春昂在ACD基因的启动子区域发现了反复出现的突变，这些突变为ETS转录因子创造了新的结合位点，有效地增强了基因活性并提高了TPP1的产量。
发表在权威期刊《科学》杂志上的这项研究揭示，当突变的TERT和增强的TPP1同时存在于细胞中时，它们会协同作用，产生远超任何单一突变所能实现的端粒延长效果。ACD启动子变异出现在大约百分之五的皮肤黑色素瘤病例中，并且经常与TERT启动子突变共同出现。阿尔德指出，生物化学家在十多年前就已经在实验室中证明TPP1能增强端粒酶活性，但这种相互作用的临床意义直到现在才得以确立。
这一发现对癌症治疗具有重大意义。由于健康的成年细胞通常会抑制端粒酶活性，而癌细胞则依赖端粒酶生存，因此这一端粒维持系统代表了一种癌症特异性弱点，可以成为新疗法的靶点。阻断TERT和TPP1之间的合作可能会切断黑色素瘤肿瘤维持端粒的能力，从而有效剥夺其永生特性。
该研究由美国国立卫生研究院资助，研究团队与加利福尼亚大学圣克鲁兹分校和约翰斯·霍普金斯大学的研究人员进行了合作。诺贝尔奖获得者卡罗尔·格雷德也是贡献作者之一，她在端粒酶方面的开创性工作为这项研究奠定了基础。研究结果为开发针对黑色素瘤的靶向治疗开辟了一条有前景的新途径，未来的研究将集中在开发能够特异性阻断黑色素瘤细胞中ACD和TPP1通路的药物，同时不影响正常的细胞功能，这一挑战可能需要数年时间才能转化为临床应用，但已经为患有这种侵袭性皮肤癌的患者带来了切实的希望。
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