突破性研究表明,没有基因突变也能引发癌症

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癌症的传统观点一直认为它是由于体细胞的基因突变积累而引发的。如果细胞中的一个或多个与癌症相关的基因发生突变,就可能会导致细胞正常的分化、死亡过程出现异常,开始不断、且不受控制地分裂、增殖,最终可能形成癌症。
然而,最新的研究在这一领域取得了突破,表明癌症的发生可能并不完全依赖于基因突变,表观遗传调控也能独立引发癌症。
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近日,法国蒙彼利埃大学的G. Cavalli和A.-M. Martinez在世界知名期刊Nature上发表了题为“Transient loss of Polycomb components induces an epigenetic cancer fate”的论文。该研究使用果蝇作为模型,发现短暂地干扰Polycomb群蛋白的功能,即使不对DNA序列进行改变,也能通过调控基因表达的方式影响肿瘤的发生和发展。
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这项研究的意义在于它挑战了癌症仅由DNA的永久性改变引起的传统观念。德国弗莱堡大学的Anne-Kathrin Classen在Nature发表的新闻评价中指出,这一发现表明癌症可能由一些不同于常规DNA突变的机制引起。
表观遗传重编程是肿瘤可塑性和适应性的主要影响因素之一。近年来的研究发现,与癌症相关的基因突变影响了表观遗传因子,包括调节染色质标记、DNA甲基化、微小RNA和基因组结构的因子。这些发现证实了表观遗传异常在恶性肿瘤发病学中的重要性。
这项研究的主要结果表明:
Polycomb群(PcG)蛋白是一类表观遗传因子,通过抑制发育基因的表达来维持细胞记忆。在正常组织发育过程中,PcG蛋白复合物通过表观遗传修饰抑制一组目标基因的转录。
研究人员通过可逆地降低了两种PcG蛋白的水平,并观察了发育中果蝇组织中的肿瘤形成。他们发现,短暂地破坏表观遗传沉默可以启动一个由STAT92E和ZFH1维持的自持续表观遗传状态,推动肿瘤形成。
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无需基因突变导致的肿瘤
这项研究改变了我们对癌症的认识,强调了临时性表观遗传失调在肿瘤的形成和发展中的重要性。这一发现可能会影响未来个性化诊断和治疗的发展方向。
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这项突破性的研究为我们提供了癌症发生的新视角,表明除了基因突变,表观遗传调控也能独立成为癌症发生的驱动因素。这不仅丰富了我们对癌症发生机制的理解,也为癌症的预防和治疗提供了新的思路。
参考
Parreno, V., Loubiere, V., Schuettengruber, B., Erokhin, M., Győrffy, B., Di Stefano, M., ... & Cavalli, G. (2023). Transient loss of Polycomb components induces an epigenetic cancer fate. bioRxiv, 2023-01.