Nature最新研究：表观遗传变异可独立引发癌症

Nature最新研究：表观遗传变异可独立引发癌症

2024年，法国Montpellier大学Parreno等研究发现，即便驱动基因没有发生突变——即DNA序列上的变异，仅仅表观遗传上的变异也足以导致细胞癌变。这是首次证实基因突变并非肿瘤发病的必要条件。（Nature. 2024, 629: 688-696.）

表观遗传学是研究在不改变DNA序列的情况下，基因功能发生可遗传变化的科学。这些变化可以通过DNA甲基化、组蛋白修饰等方式实现，并在细胞分裂过程中得以保留。表观遗传学在真核生物的细胞分化过程中起重要作用，可以解释不同细胞类型如何通过选择性基因表达实现功能分化。

长期以来，科学界普遍认为基因突变是癌症发生的主要原因。当DNA序列发生改变时，可能导致细胞生长失控，最终形成肿瘤。这种观点在很大程度上主导了癌症研究和治疗的方向。

然而，最近一项来自法国Montpellier大学的研究挑战了这一传统认知。研究者发现，即使在没有基因突变的情况下，仅通过表观遗传变异也能引发癌症。这一发现首次证实了基因突变并非肿瘤发病的必要条件。

研究者重点关注了一类名为Polycomb的表观遗传因子。Polycomb蛋白家族从果蝇到人类高度保守，作为转录抑制因子，其介导的基因沉默是经典的表观遗传现象。通过调控关键基因的表达，Polycomb参与众多重要的生命活动。而且，许多人类癌症中发现有Polycomb失调的现象，Polycomb抑制复合体PRC1或PRC2被看作预测患癌风险的生物标志物。

研究者首先通过暂时性移除PRC1亚基在果蝇体内造成表观遗传失调，使目标基因的活性被扰乱，其中一些基因（例如原癌基因ZEB1在果蝇中同源基因）因此激活了自身转录并自我维持。此后，当研究人员将PRC1重新整合到细胞中，却发现有一些基因的失控是不可逆的，在细胞分裂过程中依然功能失调，而这种现象的后果就是诱发细胞癌变。

这些数据表明，在没有驱动基因突变的情况下，Polycomb蛋白的可逆损耗可以诱发癌症。论文摘要总结，这表明肿瘤可以通过表观遗传失调引发的细胞命运改变而出现。

基于果蝇实验的结果，研究者推测在哺乳动物身上，表观遗传事件也可能在癌症的早期发生阶段或进展过程发挥重要作用。为此，研究人员已经开始在涉及不同癌症类型的患者数据库中展开调查。期待新发现为癌症治疗开辟新的途径。

这一突破性研究不仅改变了我们对癌症发病机制的传统认知，还为未来的癌症治疗提供了新的思路。通过深入研究表观遗传变异在癌症发生中的作用，科学家们有望开发出更有效的癌症预防和治疗方法，为患者带来新的希望。