研究表明,組蛋白遺傳被破壞或導致腫瘤加速發(fā)展
【資料圖】
文章上線圖 深圳先進院 供圖
中新網(wǎng)深圳6月17日電(記者 鄭小紅)一項發(fā)表于《自然—通訊》的成果,通過對人乳腺癌細胞模型和原位異種移植小鼠模型展開研究,首次證實親代組蛋白遺傳受阻會改變腫瘤細胞表觀遺傳譜,最終加速乳腺癌腫瘤的發(fā)展。該發(fā)現(xiàn)也為針對表觀遺傳過程的腫瘤療法提供了新的理論依據(jù)。
記者17日從中國科學院深圳先進技術研究院(簡稱:深圳先進院)獲悉,該研究由深圳先進院合成生物學研究所的甘海云團隊完成,助理研究員田聰聰、周嘉琦、博士生李欣然為論文共同第一作者,甘海云研究員為論文的唯一通訊作者。深圳先進院為第一單位。
據(jù)甘海云介紹,惡性腫瘤的耐藥性和緩解后復發(fā),是導致腫瘤難治的重要原因。DNA甲基化和組蛋白修飾作為表觀遺傳的兩個重要組成因素,主要負責調(diào)控基因的時空表達,它們精準的跨細胞遺傳保證了細胞的特征。
為深入探究組蛋白遺傳在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用,甘海云團隊構建了組蛋白遺傳受阻的乳腺癌細胞模型,并發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞的表觀遺傳譜發(fā)生了劇烈的變化。
研究團隊將組蛋白遺傳受損的乳腺癌細胞原位植入小鼠乳腺中,發(fā)現(xiàn)其生長顯著增快,侵襲性增強,小鼠肺轉移明顯增多。
進一步的單細胞測序結果中,研究團隊發(fā)現(xiàn)組蛋白遺傳受損的細胞在植入小鼠體內(nèi)后分化出2個新的亞群,這2個亞群是導致腫瘤細胞快速增殖和侵襲性增強的主要因素。隨后的譜系追蹤結果顯示,組蛋白遺傳受損后腫瘤細胞更容易獲得適應性優(yōu)勢從而形成優(yōu)勢克隆,這些新出現(xiàn)的具有優(yōu)勢的克隆促進了腫瘤細胞的進化。
“導致腫瘤加速發(fā)展的因素有很多,比如與增殖相關的基因的異常高表達,對腫瘤微環(huán)境的適應性更強,誘導腫瘤分化的基因受抑制,這些因素在很多腫瘤進展中發(fā)揮重要作用,也是推動組蛋白遺傳受阻的腫瘤進展的重要原因。”甘海云說。
該研究首次直接證明破壞組蛋白遺傳可導致腫瘤細胞表型發(fā)生改變。組蛋白遺傳被破壞后,子代細胞不能完全繼承親代細胞的轉錄模式,從而造成腫瘤細胞基因表達的多樣性,并為腫瘤進化提供了驅動力。(完)
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