Science挑战传统认知，重要的癌症表观遗传标记

　　

生物通报道  来自约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心的科学家们在一项新研究中，对13个转移性前列腺癌进行了全基因组分析，发现在每位患者的所有转移性肿瘤中都有一致的表观遗传“标记”。这一研究表明在癌细胞的核DNA中有稳定的表观遗传“标记”且改变了基因表达。当前普遍观点认为，个体广泛癌症中的标记差异巨大，将它们当做治疗靶点，或是作为治疗反应及病情预测生物标记物，价值不大或毫无价值。新研究向这一观点提出了挑战。

在发表于1月23日《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上的论文中，研究人员描述了对13名患者的基因组分析结果，这些患者均死于转移性前列腺癌，他们的组织样本是在快速尸检后获得。

获取的癌症样本来自每位患者的3-6个转移部位，研究人员还采集了他们的1-3个正常组织样本。在对这些样本进行分析后，确定了基因组DNA甲基化分子标记的数量。DNA甲基化是表观遗传学研究当前不断扩展的课题的一部分。众所周知，表观遗传通过调控基因激活的时间及方式帮助驱动细胞过程。表观遗传过程发生错误会触发或是推动癌症。

“了解致命性前列腺癌中发生的遗传和表观遗传改变，可以最终帮助我们更早鉴别最具侵袭性的癌症，开发出靶向这些改变的新疗法。然而，表观遗传改变是否会始终保留在个体癌症的所有转移位点，一直以来是一个有待解答的问题，”约翰霍普金斯大学医学院肿瘤学助理教授Srinivasan Yegnasubramanian博士说。

研究小组发现尽管患者之间甲基化模式各异，个体患者不同转移部位的许多甲基化模式却“非常一致”地存在。他们鉴别了基因组1000多个区域，发现在13名患者的基因组中各种类型的DNA甲基化始终保留在这些区域。

Yegnasubramanian说：“随着演化和生长，癌细胞获得并保留了能够让它们继续生长繁殖的改变。我们知道，所有转移部位的癌细胞均保持并传递了细胞核中的遗传改变，现在我们的研究证实，这些表观遗传改变保持的程度几乎相同。”

科学家们说，他们发现的一致的甲基化改变似乎是对癌症形成至关重要的驱动改变，并有可能成为治疗靶点。相比之下，其他的甲基化改变只是零星地散布在转移位点，更有可能是偶然发生的过客改变（passenger change），不太有希望成为治疗靶点或是生物标记。

“我们的研究表明，至少对于前列腺癌而言，每个人形成了自己的癌症及转移路径，我们可以在他们肿瘤的表观遗传标记中找出这条路径的标志，” Yegnasubramanian说。Yegnasubramanian认为某些表观遗传改变可能聚集成簇，可作为致命癌症的信号生物标记。他和研究小组也计划研究每个驱动改变的作用机制，以及它们对于癌症转移的影响。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

DNA Methylation Alterations Exhibit Intraindividual Stability and Interindividual Heterogeneity in Prostate Cancer Metastases

Human cancers almost ubiquitously harbor epigenetic alterations. Although such alterations in epigenetic marks, including DNA methylation, are potentially heritable, they can also be dynamically altered. Given this potential for plasticity, the degree to which epigenetic changes can be subject to selection and act as drivers of neoplasia has been questioned. We carried out genome-scale analyses of DNA methylation alterations in lethal metastatic prostate cancer and created DNA methylation “cityscape” plots to visualize these complex data. We show that somatic DNA methylation alterations, despite showing marked interindividual heterogeneity among men with lethal metastatic prostate cancer, were maintained across all metastases within the same individual……