干細(xì)胞在未來(lái)的醫(yī)學(xué)中前景廣闊，但它們也同樣可以是導(dǎo)致疾病的一個(gè)原因。當(dāng)這些自我更新的非特化細(xì)胞無(wú)法分化為各種細(xì)胞類(lèi)型時(shí)，它們可能會(huì)啟動(dòng)無(wú)法控制的細(xì)胞分裂，導(dǎo)致癌癥發(fā)生。

早在數(shù)十年前，魏茨曼研究所的科學(xué)家就率先證實(shí)了癌癥與干細(xì)胞錯(cuò)誤分化之間的聯(lián)系。在新的研究中，來(lái)自魏茨曼研究所的一個(gè)研究小組揭示了這一聯(lián)系背后的潛在分子機(jī)制。相關(guān)論文發(fā)布在《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）雜志上。

科學(xué)家們?cè)O(shè)法揭示了在胚胎干細(xì)胞分化期間DNA“再包裝”過(guò)程中一個(gè)步驟的詳細(xì)細(xì)節(jié)。結(jié)果表明為了確保細(xì)胞正確分化，細(xì)胞DNA包裝的某些部分必須要用一種稱作泛素（ubiquitin）的分子標(biāo)簽標(biāo)記。這樣的標(biāo)記是開(kāi)啟一組特別長(zhǎng)的基因，使干細(xì)胞分化的必要條件。研究小組發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)開(kāi)關(guān)：一個(gè)稱為RNF20的酶促進(jìn)了標(biāo)記；而第二種稱作USP44的酶則正好相反關(guān)閉了它。此外，看起來(lái)兩個(gè)開(kāi)關(guān)必須正確運(yùn)作才能確保分化過(guò)程有效進(jìn)行。當(dāng)科學(xué)家們或失活“ON”開(kāi)關(guān)RNF20，或解除對(duì)“OFF”開(kāi)關(guān)USP44的活性控制來(lái)干擾標(biāo)記時(shí)，發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞無(wú)法分化。

這些實(shí)驗(yàn)或可解釋許多癌癥中發(fā)現(xiàn)的分子缺陷的意義，例如在某些乳腺癌和前列腺癌中發(fā)現(xiàn)RNF20水平異常低，在某些白血病中USP44則過(guò)量表達(dá)。值得注意的是，干細(xì)胞的錯(cuò)誤分化通常是更侵襲形式癌癥的一個(gè)標(biāo)志。領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是分子細(xì)胞生物學(xué)系Moshe Oren教授、復(fù)雜系統(tǒng)物理系Eytan Domany教授和分子遺傳學(xué)系的acob Hanna博士。

新研究屬于癌癥研究領(lǐng)域一個(gè)比較新的方向。沒(méi)有側(cè)重有關(guān)基因，而是凸顯了表觀遺傳學(xué)的作用。其不改變自身基因代碼，但卻可以影響細(xì)胞內(nèi)信息注釋的方式。與經(jīng)典遺傳學(xué)以研究基因序列決定生物學(xué)功能為核心相比，表觀遺傳學(xué)主要研究基于染色質(zhì)事件對(duì)于這些“表觀遺傳密碼”的建立和維持的機(jī)制，及其如何決定細(xì)胞的表型和個(gè)體的發(fā)育。因此，表觀遺傳密碼構(gòu)成了基因（DNA序列）和表型（由基因表達(dá)譜式和環(huán)境因素所決定）間的關(guān)鍵信息界面，它使經(jīng)典的遺傳密碼中所隱藏的信息產(chǎn)生了意義非凡的擴(kuò)展。

癌癥是由遺傳改變或是表觀遺傳發(fā)生變異所導(dǎo)致的一類(lèi)復(fù)雜的疾病，這種可說(shuō)是世界上影響人類(lèi)最深遠(yuǎn)且的息息相關(guān)的疾病在過(guò)去的十年中，隨著癌癥的成因與致病機(jī)制的發(fā)展，已經(jīng)轉(zhuǎn)向于著眼分子層級(jí)的探討，表觀遺傳成為了其中的一個(gè)重要研究方向。科學(xué)家們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到癌癥的發(fā)病機(jī)理不只是遺傳改變，還有很多是表觀遺傳發(fā)生變異，表觀遺傳學(xué)和表觀基因組學(xué)研究已經(jīng)成為了后基因組時(shí)代，癌癥研究的重要熱點(diǎn)。了解癌癥的表觀遺傳學(xué)根源將推動(dòng)尋找到更有效的癌癥治療。