最新研究显示,癌细胞通过关闭基因来伪装自己
科学家们已经发现了侵袭性子宫癌的肿瘤细胞是如何改变伪装并迅速扩散到身体的其他部位的。一项研究发表在瘤形成华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的研究人员绘制了一张地图,显示了肿瘤不同部位哪些基因被打开和关闭,提供了这些开关在整个基因组中的“签名”。
研究人员表示,他们的发现支持了这样一种观点癌症细胞遭受“身份危机”——它们关闭了特定于它们所在组织的某些基因——帮助它们更容易适应不同的组织,从而传播癌症。他们说,重新打开这些基因可以带来有效的治疗。
子宫癌肉瘤是子宫内膜癌中最致命的一种。与更常见的形式不同,它特别具有攻击性,在与之相关的死亡中占很大比例子宫内膜癌.大多数肿瘤是由某种生长模式的细胞组成的。但在子宫癌肉瘤肿瘤中可能有几种不同类型的细胞,包括一些通常在子宫中找不到的细胞。
研究人员认为,这种在不同细胞类型之间切换的能力可以解释为什么它们可以如此容易地在身体各处传播;细胞类型的转换有效地掩盖了不同组织中的细胞。为了找出细胞是如何改变伪装的,他们绘制了一幅基因图谱,这些基因在正常开启时被关闭,反之亦然。
该研究的作者之一伊恩·哈格曼(Ian Hagemann)博士说:“癌肉瘤细胞表现出一种独特的能力,可以在中间跳跃,从一种细胞类型切换到另一种细胞类型。”“这并不总是DNA本身的变化,而是DNA如何‘修饰’来开启和关闭基因——称为表观遗传学——这可以决定细胞类型。我想弄清楚癌肉瘤中是否存在一致的表观遗传变化,可以解释为什么它如此具有侵略性。”
为了确定细胞如何从一种类型转换到另一种类型,他们取了三个人类子宫癌肉瘤样本,并对每个肿瘤的两个部分细胞基因组进行测序:癌和肉瘤成分。他们分析了结果,以确定DNA中有甲基化分子附着的地方,这种分子可以打开或关闭基因。他们将结果与健康的子宫细胞进行了比较。
他们发现一些部分肿瘤DNA的装饰一直都比较多,有些则比较少。这些表观遗传变化关闭了某些抑制肿瘤的基因:KLF4, NDN和WT1。理解这些表观遗传变化提供了一种可能性开关的基因继续,帮助身体阻止恶性肿瘤的形成。
“过去,表观遗传变化很难在全基因组的基础上进行研究,”该研究的作者之一王廷(Ting Wang)博士说。“我们的实验室开创了几种方法,使以单核苷酸分辨率构建全基因组甲基化图成为可能。有了这些改进的工具,我们现在可以揭示表观遗传变化在癌症中,这可能和基因突变一样重要。”
更多信息:李静等,全基因组DNA甲基化分析鉴定子宫癌肉瘤的表观遗传特征,瘤形成(2017)。DOI: 10.1016 / j.neo.2016.12.009