华人学者新发Cancer Cell:基因体甲基化与癌症

【字体: 时间:2014年09月29日 来源:生物通

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  南加州大学USC的科学家们解析了一种血癌治疗药物的作用机制。他们发现,这种药物能够影响基因体(gene body)的甲基化,进而改变基因的表达。这说明人们可以将基因体甲基化作为靶标,开发新的癌症治疗药物。这项研究发表在九月二十五日的Cancer Cell杂志上。

  

生物通报道:南加州大学USC的科学家们解析了一种血癌治疗药物的作用机制。他们发现,这种药物能够影响基因体(gene body)的甲基化,进而改变基因的表达。这说明人们可以将基因体甲基化作为靶标,开发新的癌症治疗药物。这项研究发表在九月二十五日的Cancer Cell杂志上。

说起DNA甲基化,多半是指基因启动子区域的甲基化。这种表观遗传学修饰能够在不改变序列的情况下关闭基因的表达,在胚胎发育等重要过程中起到了至关重要的作用。甲基化出现问题与包括癌症在内的多种人类疾病有关。

人们往往认为,甲基化抑制剂的作用靶标就是DNA启动子甲基化,通过活化相关基因来进行治疗。实际上甲基化抑制剂也能对基因体甲基化产生影响,基因体甲基化与基因表达正相关,但此前人们并不清楚这种修饰的具体功能。

地西他滨(5-Aza-CdR)作为一种甲基化抑制剂,是治疗白血病前期的表观遗学药物。研究人员发现,5-Aza-CdR治疗不仅活化了抑癌基因,还降低了过表达的癌基因。受到药物影响的许多基因涉及了c-MYC调控的代谢过程

“我们用地西他滨处理癌细胞,发现一些肿瘤抑制基因被重新激活,一些癌基因的表达被减少,”文章的通讯作者,USC的副教授Gangning Liang博士说。“这种药物能通过去甲基化起到上述双重作用,这一点令我们非常意外。”(延伸阅读:Nature特别关注:争议中前行的表观遗传学

“最初的表观遗传学治疗可以追溯到1980年,那时洛杉矶儿童医院发现了5-AzacytidineDNA去甲基化作用。现在这种治疗已经成为了骨髓增生异常综合症的标准疗法,”文章的另一位通讯作者Peter Jones教授说,“我们一直以为,这种药物的作用是启动基因,给癌细胞重新装上‘刹车’。而这项研究表明,去甲基化也会降低基因的表达水平,这些基因在癌症中发生了过表达。这两种截然不同的途径,有助于解释表观遗传学疗法的作用机制。”

研究人员指出,基因体甲基化也是甲基化抑制剂的作用靶点。基因体DNA的去甲基化,会下调过表达的癌基因。要恢复这些基因的高水平表达,需要DNMT3B介导的重新甲基化。

这项研究提供的直接证据,为人们展现了基因体甲基化与基因转录的因果关系。

 

生物通编辑:叶予

生物通推荐原文:

Gene body methylation can alter gene expression and is a therapeutic target in cancer

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