DNA甲基化:癌症共有的“指纹”

导读:虽然早已有各种研究表明癌症与异常甲基化的密切相关性,但是近期研究人员发现这一现象竟然具有高度普遍性,而与癌症种类和癌症发展阶段无关,可以称作癌症的“指纹”。这一研究发表在826日的在线Genome Medicine上。



一个研究团队指出,不管什么种类的癌症,也不管是癌症的哪一个阶段,都会有一个共同的特征信号,即表观基因组的普遍变化。

826日在线发表在Genome Medicine上的一篇文章中,研究人员说他们发现了多种癌症中都存在的普遍特异性变化,DNA甲基化标记,它们帮助控制基因的开、关以及最终细胞的行为。这种DNA上可逆的化学标记就是表观遗传学。

约翰霍普金斯医学院的Andrew Feinberg教授是医学、分子生物学、遗传学、肿瘤学以及生物统计学领域的专家,他说:“与正常细胞相比,肿瘤细胞中DNA甲基化模式更加不同。”他和Rafael rizarry主导整个研究,Rafael Irizarry是哈佛大学和 Dana-Farber 癌症研究所的生物静力学教授。Feinberg说:“这些变化在肿瘤形成的很早期就发生了,我们认为甲基化能够让肿瘤细胞适应环境中的变化并且快速开关基因来达到增殖的目的。”

Feinberg和约翰霍普金斯医学院肿瘤学教授Bert Vogelstein一起,首次于1983年确定了一些癌症中的异常甲基化。从那以后,Feinberg的团队以及一些其它的研究团队又陆续发现其它一些癌症中相关联的表观遗传学标记的变化。但是直到最近,研究人员才获得必需的研究工具,从而发现这些变化竟然如此普遍。

研究团队从乳房、结肠、肺、甲状腺和胰腺肿瘤中分别采集DNA样品,还采集了健康组织样品,然后进行DNA甲基化模式分析。约翰霍普金斯的一位生物医学工程副教授Winston Timp说到:“所有的肿瘤都含有大量的甲基化随机分布的DNA团块,导致了大块区域中甲基化丢失,而小区域中甲基化增多。这些变化在癌症发展早期出现,表明它们可能共谋遗传突变,以促进癌症发展。”

Feinberg说,这些变化的整体效应是癌症可以轻易地按照自己的需求开关某些基因。例如,它们经常将导致危险性细胞自我毁灭的基因关闭,而将通常仅在癌变初期使用的基因和帮助癌细胞传播、侵略健康组织的基因打开。它们拥有一个健康细胞没有的工具箱,这使得它们具有竞争性优势。

“这些深入癌症基因组的发现能够为我们提供一个癌症早期检查、预防性治疗的基础,”Timp说,他表明,不同的甲基化“指纹”可能将用于识别早期癌症与无害的细胞增长。