凯斯西储大学医学院的最新研究表明,基因突变会增加一个人患癌症的风险,但其他基因“增强子”元件也可能导致疾病进展。在《自然通讯》杂志上发表的一项突破性研究中,科学家们发现了结直肠癌基因之外的 DNA 特定区域的变化,这些变化“增强”了有害基因的表达,从而帮助肿瘤生长。这些变化在肿瘤样本中高度保守,这表明药物开发商可以针对一种共同的机制。
增强子元件是 DNA 的短片段,充当控制基因的开关。它们散布在整个基因组中,当 DNA 扭曲并折叠成复杂的 3D 结构时,它们与远处的基因相互作用。这项新研究发现,结直肠癌基因的染色体含有高增强子活性的“热点”,可以打开或激活基因。
“我们的数据表明,结肠癌细胞的存活通常取决于与常见增强子变化相关的基因的表达,”该研究的资深作者、凯斯西储大学遗传学和基因组科学副教授 Peter Scacheri 博士说。医学。 Scacheri 表示,常见的增强子变化也与已知会增加终生患结直肠癌风险的特定 DNA 序列相一致。
Scacheri 的团队在结直肠癌样本中发现了数千个意外改变的增强子元件。当研究人员对增强子元件进行基因操作时,先前激活的结直肠癌基因被停用。研究人员提出,操纵增强子元件可能是关闭结直肠癌基因并减缓肿瘤进展的一种方法。
该研究测试了 42 个基因多样化的结直肠癌样本,“代表了迄今为止对单一类型癌症中增强子改变最广泛的描述”,论文称。该研究承认之前发现的导致结直肠癌的基因突变,但表明癌症基因之外的 DNA 区域也在疾病中发挥着作用。研究人员认为增强子元件和突变协同作用导致结直肠肿瘤。
“增强子元件可以通过 DNA 上的特定化学标签来区分,就像一串灯上的灯泡一样,”Scacheri 说。 “识别常见的增强子变化有助于我们查明一组特定的基因,这些基因在正常细胞转化为癌细胞的过程中始终处于开启状态。这些基因定义了肿瘤状态,因此对于肿瘤生长来说可能与那些常见突变的基因一样重要”。