Nature子刊证实几十年前的假设——癌转移与休眠分子的苏醒有关

【字体: 时间:2020年07月21日 来源:生物通

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  这些数据证实了几十年前的假设,即转移性疾病会劫持组织特定的发育程序

  

Dana-Farber癌症研究所的科学家发现,前列腺癌之所以会发展到更危险的转移状态,是因为癌细胞通过恢复休眠的分子机制实现癌转移,这些分子机制曾经指导了胎儿的前列腺发育,但是后来被关闭了。

这一发现公布在Nature Genetics杂志上。

文章通讯作者Matthew Freedman说:“这表明在胎儿前列腺发育过程中起作用的特定程序在转移性疾病中会重新激活。” “这些程序的重新启动可能对疾病的传播很重要,如果我们能更好地理解它,就有可能阻止或抑制这一过程,有助于我们抑制转移性前列腺疾病。”

研究人员指出,这项研究是正常,癌变和转移性前列腺组织中的表观遗传学图谱绘制最大研究之一的部分研究,为确定减缓或预防前列腺癌的发生和扩散的方式奠定基础。对前列腺癌的表观遗传学变化进行全面研究,理解肿瘤进展的机制是治疗的基础,可以确定了可行的治疗靶点。

这一发现反映了癌症生存策略的狡猾本质。研究表明,前列腺肿瘤中的细胞不需要采用新的机制,就能使它们从原点迁移并在体内传播。

这一分子途径在发育中的胚胎和胎儿中使细胞能够移动并侵入组织,从而在胎儿发育中形成前列腺。之后因为不再需要,因此在成熟的前列腺中关闭该途径。然而尽管沉默,但该机制的分子“记忆”仍然存在于前列腺细胞的表观基因组中。

该报告的第一作者,医学博士Mark Pomerantz解释说:“随着癌细胞寻找生长和转移的方式,它似乎可以访问并劫持最容易被“发现”的程序——带有标记的发育部位。发育是一个充满活力的过程,也是肿瘤细胞用于转移的相似特征。”

研究人员表示,“我们惊讶地发现这是一种普遍现象,被我们研究的所有转移性前列腺肿瘤所共有。”

前列腺癌可以被视为表观遗传疾病。表观遗传学的字面意思是遗传学的“之外”,指的是在不改变DNA序列的情况下将基因“开启”或“关闭”的修饰。

研究人员说,这项研究产生了前列腺生物学中最大的表观基因组数据集,涵盖正常,前列腺肿瘤以及转移性前列腺疾病。 “这是一个全景观,将为无数其他研究人员在自己的实验中利用这些数据奠定基础。”

研究人员分析了来自患者样本中的268组表观遗传数据,这些样本与正常前列腺组织向局部前列腺肿瘤的转移以及从局部肿瘤向转移性疾病的转移有关。他们整合了数据集,识别前列腺基因组中数千个调控附近和远处基因表达的位点。这些基因调节元件的特定重配置与前列腺肿瘤的形成和发展有关。为了证明数据的广泛用途,研究人员还指出,这些调控元件内的DNA编码“与前列腺癌的风险遗传力密切相关”,也就是说,这些区域具有遗传变异,增加了个体患前列腺癌的可能性。

Zwart表示:“这项工作是多年国际合作的结果,也是国际团队如何合作推动该领域更好地了解癌症的一个典范。”

(生物通)

原文标题:

Prostate cancer reactivates developmental epigenomic programs during metastatic progression

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