科学家发现癌症的最早预警信号——甚至在你出生之前

拉拉康康 2025-02-13 02:41:06

范安德尔研究所科学家的一项开创性研究表明,一个人一生的癌症风险可能在出生前就已确定。这项研究发表在《自然癌症》杂志上,确定了在早期发育过程中出现的两种不同的表观遗传状态,它们会影响癌症易感性。低风险状态与白血病等液体肿瘤有关,而高风险状态与肺癌和前列腺癌等实体肿瘤有关。研究表明,表观遗传因素(而不仅仅是基因突变)在癌症发展中起着关键作用。

范安德尔研究所(VAI)的研究人员发现,由于早期发育过程中形成的不同表观遗传状态,癌症风险可能在出生前就已确定。

范安德尔研究所科学家的一项开创性研究表明,一个人患癌症的风险可能在出生前就受到影响。

这项研究发表在《自然癌症》杂志上,确定了在早期发育过程中出现的两种不同的表观遗传状态,它们与一生的癌症风险有关。一种状态与较低的风险相关,而另一种状态与较高的风险相关。

如果癌症发生在低风险人群中,则更有可能是液体肿瘤(如白血病或淋巴瘤)。相反,高风险人群则更有可能患上实体肿瘤(如肺癌或前列腺癌)。

“由于大多数癌症发生在较晚的年龄,并且被理解为突变或遗传性疾病,因此人们尚未深入研究发育如何影响癌症风险。我们的研究结果改变了这一现状,”VAI 表观遗传学系主任、该研究的共同通讯作者 J. Andrew Pospisilik 博士指出:“我们对这两种表观遗传学不同状态的识别为研究癌症基础打开了一扇全新的大门。”

范安德尔研究所的 J. Andrew Pospisilik 博士和 Ilaria Panzeri 博士是《自然癌症》杂志的一篇论文的共同通讯作者,该论文表明一个人一生中患癌症的风险可能始于发育时期。图片来源:范安德尔研究所

表观遗传学在癌症发展中的作用

由于DNA损伤和其他因素的累积,人们的癌症风险会随着年龄的增长而增加。不过,并不是每个异常细胞都会变成癌症。近年来,科学家已经发现其他因素,如表观遗传错误,也是导致癌症的其他因素。

表观遗传学是影响 DNA 指令执行方式和时间的过程。表观遗传学问题可能会破坏细胞质量控制过程,使病态细胞得以生存和扩散。

在他们的研究中,Pospisilik 和同事发现, Trim28基因水平降低的小鼠,尽管其他方面完全相同,但癌症相关基因上可能存在两种表观遗传标记模式中的一种。这些模式是在发育过程中形成的。模式的强度决定了两种癌症风险状态中的哪一种会发生。

“每个人都有一定程度的风险,但当癌症真的发生时,我们往往认为这只是运气不好,”Pospisilik 实验室的研究科学家、该研究的第一作者兼共同通讯作者 Ilaria Panzeri 博士说:“然而,运气不好并不能完全解释为什么有些人会患癌症,而有些人不会。最重要的是,运气不好不能成为治疗的靶点。另一方面,表观遗传学可以成为治疗的靶点。我们的研究结果表明,癌症的根源可能始于发展的敏感时期,这为研究疾病提供了新的视角,并为诊断和治疗提供了潜在的新选择。”

研究团队在身体各组织中发现了两种表观遗传状态的证据,这表明发育表观遗传风险可能在癌症中很常见。未来,他们计划探索这两种状态对单个癌症类型的影响。

本出版物中报告的研究得到了以下机构的支持:马克斯普朗克协会(Pospisilik);欧洲研究理事会(奖项编号:ERC-CoG-682679)(Pospisilik);范安德尔研究所;范安德尔研究所代谢与营养 (MeNu) 计划;美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所(奖项编号:R01HG012444)(Pospisilik 和 Nadeau);美国国立卫生研究院国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(奖项编号:R01DK132216)(Pospisilik 和 Schones);美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(奖项编号:R01AI171984)(Triche、Krawczyk、Prokop);硅谷社区基金会的顾问基金陈扎克伯格倡议 DAF(奖项编号: DI-000000287(Triche);以及人类前沿科学计划长期奖学金,奖项编号为 LT00441/2018-L(Panzeri)。

参考文献:“TRIM28 依赖性发育异质性通过不同的表观遗传状态决定癌症易感性”,作者:Ilaria Panzeri、Luca Fagnocchi、Stefanos Apostle、Megan Tompkins、Emily Wolfrum、Zachary Madaj、Galen Hostetter、Yanqing Liu、Kristen Schaefer、Chih-Hsiang Yang、Alexis Bergsma、Anne Drougard、Erez Dror、PERMUTE、Darrell P. Chandler、Daniel Schramek、Timothy J. Triche Jr. 和 John Andrew Pospisilik,2025 年 1 月 24 日,《自然癌症》。DOI:10.1038/s43018-024-00900-3

来源:美国范安德尔研究所

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