當細胞開始交換 DNA：可能改寫癌症演化觀點的新發現

人類細胞的基因組（genome）咸認是高度封閉系統，每個細胞通常只會將自己的 DNA 傳給子細胞。然而，最近美國德州大學西南醫學研究中心的科學家發現，某些特殊狀況，DNA 竟可能在細胞間直接移動。論文近日刊登於《Cell》期刊。

當細胞處於基因不穩定（genome instability）狀態，染色體會較容易斷裂，脫離染色體的 DNA 片段，可能從原細胞釋放，被鄰近細胞吸收，在新環境繼續讀取與運作。

當 DNA 出現損傷，細胞通常會優先啟動修復機制，修補受損區域，但某些高度壓力狀態，如癌細胞快速增殖時，修復系統無法負荷快速累積的 DNA 損傷。團隊發現，此時細胞會累積大量脫離染色體的 DNA 碎片，並可能釋放到細胞外，被其他細胞接收。也就是說，基因不穩定除了代表遺傳錯誤激增，還可能讓 DNA 開始在細胞間頻繁「轉移」。

奈米通道：細胞間的隱藏通道

分析顯示，這些 DNA 片段會透過稱之為「奈米通道」（tunneling nanotubes）的細長結構在細胞間移動。奈米通道是細胞間臨時建立的連通管道，已知能傳輸粒線體與蛋白質，此研究證實也能當作 DNA 輸送帶。研究員用影像追蹤技術觀察到，DNA 片段可沿著通道從一個細胞傳送至另一個細胞，過程類似細胞間微小的「物流系統」。這個發現顯示，細胞之間或許不像過去認為是各自獨立，而能以微小通道交換重要資訊。

當 DNA 片段進入另一個細胞，有很多可能性。有些片段會被細胞酵素快速分解；部分能成功進入細胞核，甚至整合至基因組，這種現象可能使受體細胞獲得新遺傳資訊。且外來 DNA 即使不嵌入基因組，也可能影響新細胞基因表現，重塑細胞功能與行為模式。

對腫瘤演化的潛在影響

這項發現有助我們更理解癌症惡化。癌細胞本就處於高度基因不穩定狀態，如果它們將突變 DNA 傳給周圍正常細胞，就會加速腫瘤致癌基因擴散，使癌症更難控制。此外，這種 DNA 轉移也可能幫助癌細胞快速適應壓力環境，如提升抗藥性或增加存活力。代表癌症演化過程，或許不只是單細胞不斷突變，也可能與細胞交換遺傳資訊有關。

簡言之，這項發現顯示細胞不是完全獨立的遺傳單位，特定條件時可能會形成交換 DNA 資訊的網路系統。尤其壓力環境，DNA 可能出現跨細胞轉移現象。不過目前仍不清楚，這種 DNA 轉移在正常生理狀態的比例有多高、是否有選擇性，以及是否可調控？如果能釐清這套機制，或許有助科學家重新理解癌症演化、細胞老化與細胞如何交換與傳遞生物資訊。