胰腺癌的“记忆”：科学家发现正常细胞向癌症转变的新机制

约翰霍普金斯大学的医学科学家们说，他们在老鼠的正常细胞和胰腺癌细胞之间的过渡状态中发现了一种所谓的表观遗传“标记”模式，正常细胞可能至少会暂时保留这些与癌症相关的标记的“记忆”。

　　

约翰·霍普金斯医学的研究人员表示，他们发现了一种所谓的表观遗传“标记”模式，这种模式存在于小鼠正常细胞和胰腺癌细胞之间的过渡状态中，并且正常细胞可能至少暂时“记住”了这些与癌症相关的标记。表观遗传标记是化学修饰，有助于调节基因表达，而不会直接改变基因中DNA序列的构成。虽然遗传密码类似于计算机的硬件，但表观遗传学涉及在遗传密码之上的化学标记，这些标记就像计算机中的软件程序。

这项新研究由国家卫生研究院资助，并于3月28日在线发表在《Genome Medicine》杂志上，支持了更好地理解正常细胞如何转变为癌症，以及炎症和细胞损伤在这一过程中的作用的努力。

表观遗传变化一直是研究的重点，旨在解释细胞如何从正常转变为癌症。

约翰·霍普金斯大学医学院、工程学院和公共卫生学院的布隆伯格杰出教授安德鲁·费因伯格博士（Andrew Feinberg, M.D.）说：“这种转变始于细胞获得因炎症或损伤而改变或混合的身份，这可能会使它们倾向于癌症状态，即使没有癌症驱动的突变。”

科学家们已经知道，当胰腺发炎时，产生消化酶的腺泡细胞开始转变为运输胰腺消化液的导管细胞。这种转变有助于腺泡细胞保护自己免受炎症造成的损伤。

因为表观基因组决定了哪些基因被打开和关闭以赋予细胞身份，所以其在腺泡细胞转变中的作用值得研究，费因伯格说。

费因伯格与约翰·霍普金斯大学生物医学工程副教授帕特里克·卡汉博士（Patrick Cahan, Ph.D.）共同领导了这项新研究，因此他们更仔细地研究了小鼠中正在转变或处于混合状态的胰腺细胞，科学家们表示，这些细胞的特征与人类胰腺细胞相似。

包括第一作者艾米丽·洛（Emily Lo）在内的科学家们通过全基因组测序，研究了小鼠胰腺细胞在腺泡细胞和导管细胞之间转变过程中的表观遗传标记，这一过程被称为腺泡-导管化生。他们在与胰腺癌相关的基因上发现了表观遗传标记，但没有发现突变（DNA序列本身的改变），包括被称为PI3K和R/R/C GTPase的两组基因。他们之前在人类胰腺癌前病变PanINs中发现了这些基因的相同类型的表观遗传变化，这些病变是由KRAS基因突变引起的，尽管小鼠细胞中没有这种突变。这表明，正在转变的细胞在不需要突变的情况下，就拥有了癌前细胞的表观遗传特征，并更接近于变成癌症，费因伯格说。

当正在转变的细胞恢复为腺泡细胞的原始身份时，科学家们发现，与胰腺癌相关的基因上的一些表观遗传标记至少在七天内仍然存在，形成了表观遗传特征的“记忆”。

“这项工作表明，即使没有基因突变，表观遗传记忆在向癌症转变中也起着关键作用，”费因伯格说。

“这种转变状态可能是胰腺保护自己免受炎症和其他压力因素腐蚀影响的正常方式，”卡汉说。

费因伯格推测，进一步的研究可能会揭示，细胞在转变状态中发生的表观遗传变化可能解释了年轻人癌症发病率的增加，因为他们的基因密码本身可能还没有获得与年龄相关的突变。