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本院生物醫學科學研究所研究員沈志陽博士與副研究員謝小燕博士，以及其論文共同指導周文城博士生等，日前發表重要論文，進一步揭開基因修復(DNA Repair)機制。這篇研究獲得最新「歐洲分子生物學學會期刊」(EMBO Journal)刊登，該刊物係分子生物學領域的領導期刊之一。

研究團隊解釋說，人體細胞在面對無時無刻來自內在與外界的傷害時，細胞已然發展出基因自動修復系統，使傷害縮到最小。同時這種自動修復系統，還可以防止基因突變或癌症的發生。

過去這幾年，科學家們已經發現一類稱為監測檢查(Checkpoint)的蛋白，能夠監測、並發現基因體的傷害，並促進啟動基因修復系統。目前ATM-Chk2與ATR-Chk1是2大監測檢查系統，2者應付的不同型式的基因傷害。ATM-Chk2監測DNA斷裂；而ATR-Chk1則負責監測DNA上大型的突變結構。這2大類傷害會影響基因體的完整性。

除了這2大類傷害之外，人體還必須面對結構較小的傷害，其數量非常龐大而且很多是來自細胞內部的自然傷害(例如，生物呼吸時會產生的自由基) ，細胞乃發展出稱之為「鹼基切除修復系統」(Base excision repair)，專門解決這類傷害，這對維護基因體正常運作非常重要，但是過去科學家並不曉得「鹼基切除修復系統」是否會被特定的監測檢查蛋白啟動。

論文第一作者周文城表示，這篇研究主要成果是發現是擔任監測DNA斷裂的ATM-Chk2竟然也扮演「鹼基切除修復系統」的監測檢查蛋白角色。研究指出，當細胞遇到小型突變結構傷害時，ATM-Chk2會被啟動，然後與「鹼基切除修復系統」的成員之一XRCC1產生作用。被活化的XRCC1會聚齊「鹼基切除修復系統」所有成員，一起前往突變位置，快速修復基因體。

研究團隊以不同類型的XRCC1進行實驗，結果顯示：若細胞帶有缺損的XRCC1，修復功能降低很多，並且也會使細胞對小型的突變格外的敏感，造成低劑量的突變，引起細胞死亡。

這篇論文除了分子生物學的基礎研究成果之外，更具有臨床意義。由於異常的ATM-Chk2是重要的乳癌基因，所以，當婦女同時帶有異常的ATM-Chk2與XRCC1時，其罹患乳癌危險性會比只帶有ATM-Chk2變異基因型高出許多。而ATM-Chk2正是目前研發抗癌藥物的重要標靶，此論文成果將提供癌症藥物研發關鍵訊息。