解碼癌症的隱藏語言:突破性研究繪製出170萬條細胞通路圖
一項突破性的癌症表觀遺傳學研究分析了各種癌症的170 萬個細胞,發現了對癌症進展至關重要的獨特DNA 活化模式。這項研究為預後標記和潛在的標靶治療策略提供了新的見解。

每個細胞都透過解讀基因中的遺傳訊息來合成自己的蛋白質。基因突變是這些訊息的變化,會損害受影響蛋白質的功能。在腫瘤學中,這被視為癌症遺傳學。然而,在過去幾十年中,出現了一個新的領域:癌症表觀遺傳學。
表觀遺傳學改變並不會改變訊息,而是瞬時改變細胞讀取自身某些基因的能力,進而產生相關的蛋白質。有一個龐大的表觀遺傳程序以這種方式控制細胞的一般工作,一旦發生改變,就可能使細胞處於惡性轉化的起跑線上。

何塞普-卡雷拉斯白血病研究所研究員愛德華-波爾塔博士。圖片來源:Josep Carreras Leukaemia 研究所
那麼,有辦法追蹤這些變化並了解癌症轉換的表觀遺傳學嗎?
一個國際研究小組已經開始揭開這項期待已久的里程碑。他們對來自11 種不同癌症類型的205 名患者的225 份原發性和轉移性樣本中的170 萬個細胞進行了分析。
對於每個細胞,研究小組都獲得了完整的轉錄組、外顯子組和表觀基因組。這幾乎涵蓋了所有基因突變、基因可及性及其後果。利用強大的計算能力,他們可以推斷出每個被分析細胞的整體功能狀態,並將其與特定癌症類型聯繫起來。
這項發表在著名科學期刊《自然》(Nature)上的研究結果表明,DNA中的許多區域以癌症特異性的方式被活化或失活,從而形成了每種腫瘤的特徵。
這些差異與癌症進展有關,而且許多差異與已經確定的癌症特徵–細胞惡性化必須經歷的步驟–相對應。何塞普-卡雷拉斯白血病研究所(IJC-CERCA)小組組長愛德華-波爾塔博士是研究小組的成員之一,他在分析大量生物數據方面擁有豐富的經驗。
新出版物指出,DNA水平的表觀遺傳變化是導致癌症的根本原因。尤其是增強子區域的可及性,這是一種同時作用於許多基因的主調節器。
綜合來看,這些結果匯聚成一份基因簡短清單,可作為預後好壞的標誌物,這對患者的臨床管理是非常有價值的資訊。
分析還確定了這些重要基因的細胞通路,從而可以追蹤它們之間的遠距離相互作用。有時,受影響的基因是非常基本的,不可能直接給它們下藥而不產生副作用,但如果了解了整個通路,研究人員就可以製定針對鏈條中最薄弱環節的策略,最大限度地提高治療效果,同時減少不良影響。