DNA甲基化,癌癥的通用指紋
日期:2014-08-28 08:56:21
一項(xiàng)最新研究表明,不論癌癥是什么類型處于什么階段,它們都具有一個(gè)共同的標(biāo)志性特征,即表觀基因組的廣泛改變。
Johns Hopkins大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)多種癌癥進(jìn)行了研究,他們發(fā)現(xiàn)不同癌癥組織都存在著大范圍的甲基化變動(dòng)。DNA甲基化是一種可逆的表觀遺傳學(xué)修飾,能夠控制基因的開啟和關(guān)閉,并由此對(duì)細(xì)胞行為產(chǎn)生影響。這項(xiàng)研究于八月二十六日發(fā)表在Genome Medicine雜志上。
“不論是什么類型的實(shí)體瘤,癌細(xì)胞基因組的甲基化模式都與健康細(xì)胞大相徑庭,” Johns Hopkins大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Andrew Feinberg教授說(shuō),Feinberg與哈佛大學(xué)的Rafael Irizarry教授共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。“這些改變發(fā)生在腫瘤形成的初期,我們認(rèn)為這一過(guò)程能幫助腫瘤細(xì)胞適應(yīng)環(huán)境變化,通過(guò)快速開關(guān)基因而蓬勃生長(zhǎng),”Feinberg說(shuō)。
1983年,Feinberg與Johns Hopkins大學(xué)的Bert Vogelstein教授,首次在一些癌癥中鑒定到了甲基化的異常。在那之后,人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他與癌癥相關(guān)的表觀遺傳學(xué)改變。但直到最近,研究人員才了解到這些改變有多么普遍。
在這項(xiàng)研究中,研究人員從乳腺、結(jié)腸、肺、胸腺、胰腺腫瘤和健康組織中取得DNA樣本,對(duì)DNA上的甲基化模式進(jìn)行了分析。“所有腫瘤都存在一個(gè)現(xiàn)象,DNA上的甲基化變得更加隨機(jī),原本甲基化集中的區(qū)域喪失甲基化,原本甲基化較少的地方獲得甲基化,” Johns Hopkins大學(xué)的助理教授Winston Timp說(shuō),“這樣的改變出現(xiàn)在癌癥發(fā)展的初期,說(shuō)明它們可能與基因突變一同推動(dòng)癌癥的發(fā)展。”
Feinberg指出,這些改變的總體效應(yīng)是,癌癥可以很輕易地根據(jù)自己的需要開/關(guān)基因。例如,癌細(xì)胞能關(guān)閉讓細(xì)胞自毀的基因,開啟發(fā)育初期才用到的基因,以及那些幫助癌細(xì)胞擴(kuò)散和侵襲健康組織的基因。“癌細(xì)胞的這種能力,讓它們比健康細(xì)胞更有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),”Feinberg說(shuō)。
“鑒定癌癥表觀基因組上的改變,我們就可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)癌癥早期篩查技術(shù)或者預(yù)防性的治療策略,”Timp說(shuō)。這些獨(dú)特的甲基化“指紋”可以幫助人們?cè)跓o(wú)害的細(xì)胞生長(zhǎng)中卻分出癌癥早期發(fā)展。人們甚至可以想辦法阻止致癌性的表觀遺傳學(xué)改變,阻止癌癥的發(fā)生。