那么DNA甲基化與癌癥又有什么關(guān)系呢?本文中,小編對相關(guān)研究報告進(jìn)行了整理,分享給各位!
【1】njp 2D MA:利用2D納米孔檢測DNA甲基化 新型癌癥診斷技術(shù)有望被開發(fā)
doi:10.1038/s41699-017-0005-7
對癌癥進(jìn)行早期檢測,就好像DNA中所發(fā)生的改變,或許能夠幫助增強(qiáng)研究人員對癌癥的診斷和療法的進(jìn)行,同時還能夠幫助理解疾病的發(fā)病機(jī)制,日前,一項刊登在國際雜志npj 2D Materials and applications上的研究報告中,來自伊利諾伊大學(xué)的研究人員通過研究開發(fā)了一種新方法,該方法能夠?qū)NA甲基化進(jìn)行檢測、計數(shù)并且繪圖,而DNA甲基化是癌癥發(fā)生的一種警示性標(biāo)記。
這種新方法能夠?qū)NA鏈穿過名為納米孔的小孔結(jié)構(gòu)中,而這種納米孔位于一種電流能夠通過的薄層材料上;Jean-Pierre Leburton教授表示,一個或者一系列甲基化并不是什么大問題,但如果存在很多甲基化,而且其又緊密“包裹”在一起,那么就會帶來有害的影響;DNA甲基化實際上是癌癥的開始階段,因此研究者想通過研究檢測DNA甲基化的水平以及這些甲基化之間的“親密程度”到底如何,這就能夠告訴研究者癌癥所處的階段。其它利用納米孔來檢測DNA甲基化的方法的分辨率都有效,而本文中研究者在僅有一個原子或分子厚的平板材料上打了一個孔,這個孔能夠被鹽溶液淹沒,而且電流能夠驅(qū)動DNA分子穿過該孔。
【2】Cell Rep:分析DNA甲基化幫助理解淋巴瘤病理發(fā)生
DOI:10.1016/j.celrep.2016.09.018
癌細(xì)胞與健康細(xì)胞在DNA甲基化方面存在不同。這些不同可以用于解釋基因的腫瘤特異性表達(dá)偏差,還可以用于發(fā)現(xiàn)生物標(biāo)記物幫助檢測腫瘤,預(yù)測腫瘤病人的預(yù)后,為腫瘤病人制定治療計劃。表觀遺傳學(xué)讓這一切都成為可能。DNA甲基化和組蛋白修飾等表觀遺傳修飾參與特定的調(diào)控機(jī)制,這些都能決定不同類型細(xì)胞的基因表達(dá)模式,還可以遺傳到子代細(xì)胞,不存在DNA序列的任何改變。利用這項技術(shù),未來有可能通過與健康細(xì)胞進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞。
來自奧地利理工學(xué)院、劍橋大學(xué)和南加州大學(xué)的科學(xué)家們共同合作,他們分析了間變性大細(xì)胞淋巴瘤(ALCL)的DNA甲基化模式,這是一種具有侵襲性的非霍奇金淋巴瘤,這種疾病主要會影響兒童和青少年。
在這篇發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上的文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)ALCL的DNA甲基化模式類似胸腺的早期T細(xì)胞發(fā)育,由于表觀遺傳沉默,這些淋巴瘤缺少影響細(xì)胞發(fā)育和分化的重要的T細(xì)胞特異性因子。研究人員這樣解釋道:"一些干擾癌細(xì)胞甲基化的特定藥物可以用于未來調(diào)整ALCL細(xì)胞的甲基化模式,將其調(diào)整為健康T細(xì)胞的DNA甲基化模式,進(jìn)而抑制腫瘤生長。"
【3】Clinical Epigenetics:DNA甲基化檢測或可幫助預(yù)測乳腺癌復(fù)發(fā)
doi:10.1186/s13148-015-0135-8
發(fā)表在今天《臨床實驗胚胎學(xué)》雜志上的新研究表明有一種簡單的血液測試方法可以確定癌癥侵犯其他器官如肺、骨頭或大腦等疾病復(fù)發(fā)的風(fēng)險。這樣的測試對改善所有類型的女性乳腺癌會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,這種疾病會影響八分之一的女性。
在研究中,翻譯基因組學(xué)研究院(TGen)的研究人員確定了21 DNA甲基化熱點——隨著30億化學(xué)堿基的DNA甲基化水平增加,可能有轉(zhuǎn)移性乳腺癌的存在。
“這些發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致一個高度敏感的血液測試面板-一種液體活檢可以幫助改善乳腺癌患者的治療。”Bodour Salhia博士說。
“這種21-gene是一種潛在的生物標(biāo)志物,可能表明患者乳房或身體的其它部位癌癥復(fù)發(fā)處于高危狀態(tài),患者可能受益于附加的治療來消除疾病復(fù)發(fā)的可能。”Salhia博士說。“這將是至關(guān)重要的信息,因為他們會考慮術(shù)后持續(xù)治療或完成每一輪化療的情況。”
人體每個細(xì)胞都含有完整的DNA基因,其不僅含有人體所有遺傳信息,而且基因中的所謂甲基基團(tuán)是人體組織的必要成分。德國耶拿人體老化研究所研究人員首次證實,DNA出錯并甲基化缺失是導(dǎo)致癌癥的一個重要成因。這項研究結(jié)果刊登在最新出版的《自然》雜志上。
人體每個組織由特定屬性的組織特異細(xì)胞構(gòu)成?;蜻x擇非常嚴(yán)格,如在腸細(xì)胞里只有相應(yīng)的基因目錄激活成為腸細(xì)胞。在基因調(diào)控過程中起重要作用的是所謂的甲基基團(tuán),它通過酶的作用激活基因,這被稱為DNA甲基化。人體得癌癥或患老化疾病時,正?;蚱蔚幕钚詴霈F(xiàn)錯誤,確切的過程和DNA甲基化的作用迄今還沒有被充分研究。
DNA甲基化作為基因啟動"開關(guān)"(啟動子)的功能已經(jīng)為人了解,但為什么單個基因內(nèi)(所謂基因體)存在甲基基團(tuán)迄今還不清楚。由萊布尼茨人體老化研究所的弗朗西斯· 納利領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊首次證實,當(dāng)基因體內(nèi)的啟動子出現(xiàn)甲基基團(tuán)損失,基因就會出錯。其結(jié)果是產(chǎn)生非正常蛋白質(zhì),干擾正常細(xì)胞的構(gòu)成,使細(xì)胞的功能和身份識別遭到大規(guī)模破壞,細(xì)胞變異并可能導(dǎo)致癌癥,這就是DNA甲基化的一個神秘過程。
doi:10.1073/pnas.0906455106
德國和美國研究人員以老鼠為對象進(jìn)行的實驗發(fā)現(xiàn),幼鼠最早在3個月大時就會出現(xiàn)一種與日后患白血病有關(guān)的基因甲基化現(xiàn)象。如果這種現(xiàn)象在人體實驗中也得到證實,將有望尋找到篩查患癌高危人群的新方法。
研究小組在新一期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上介紹說,在許多類型的癌癥中,癌細(xì)胞中的某些基因會被甲基化,從而無法正常表達(dá)。這種現(xiàn)象尤其常見于一些對癌細(xì)胞生長起到抑制作用的基因。研究人員希望查明其中的具體機(jī)制,比如這種甲基化是在癌癥發(fā)病的哪個階段出現(xiàn)的。
研究人員利用基因改良工程培育先天罹患慢性淋巴細(xì)胞白血病的實驗鼠。他們從老鼠一出生就開始定期監(jiān)測其基因的變化情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),患病老鼠的基因在其出生3個月后就出現(xiàn)了與癌癥相關(guān)的甲基化,而老鼠所患癌癥的具體癥狀至少要到其出生后的第13個月才逐漸顯現(xiàn)。
【6】重磅研究!世界首創(chuàng)高通量甲基化無創(chuàng)檢測新技術(shù),可用于癌癥早篩及溯源
DOI:10.1038/ng.3805
近日,美國加州大學(xué)圣地亞哥分校張鹍教授剛在《Nature Methods》發(fā)表了評論性文章,就全球最新的單細(xì)胞分析方法做了點評。昨日,張鹍教授團(tuán)隊在《Nature Genetics》 上發(fā)布最新力作,世界首創(chuàng)高通量甲基化無創(chuàng)檢測新技術(shù),未來可以用于癌癥無創(chuàng)早篩與溯源。
利用癌癥標(biāo)記物和組織特異性CpG甲基化模式的雙重信號來檢測和定位癌癥
基于癌癥患者體內(nèi)的ctDNA,可進(jìn)行癌癥的早期檢測,但這些方法卻不能追溯到腫瘤發(fā)生的位置。張鹍教授表示:“了解腫瘤的位置對有效的早期檢測至關(guān)重要。”
為了攻克這一問題,張鹍教授的團(tuán)隊開發(fā)出了一種新型液態(tài)活檢技術(shù),該技術(shù)不僅可以在癌癥早期進(jìn)行檢測,而且能夠?qū)崿F(xiàn)組織定位。當(dāng)癌癥在身體中形成時,它與正常細(xì)胞競爭營養(yǎng)和空間,并導(dǎo)致正常細(xì)胞的死亡。而當(dāng)正常細(xì)胞死亡時,它們將其DNA釋放到血液中,因此研究者們可以通過這些DNA識別受影響的組織。
【7】研究發(fā)現(xiàn)腫瘤鈣信號通路受高甲基化調(diào)控
doi:10.18632/oncotarget.14417
DNA甲基化嚴(yán)密調(diào)控著基因的表達(dá),在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。腫瘤抑制基因啟動子區(qū)往往發(fā)生DNA高甲基化,而癌基因啟動子區(qū)則呈現(xiàn)出低甲基化。因此,異常的DNA甲基化通常被作為腫瘤診斷、分類和治療的重要分子標(biāo)記。然而,腫瘤是一種高度異質(zhì)性疾病,尤其是在跨多種腫瘤類型的情況下,腫瘤DNA甲基化對基因表達(dá)的調(diào)控模式及規(guī)律并不十分清楚。
鈣釋放激活鈣電流、鈣濃度變化、肌動蛋白網(wǎng)絡(luò)解聚是細(xì)胞增殖的首要條件。說明鈣離子在細(xì)胞癌變過程中起了非常重要的作用。 腫瘤細(xì)胞中的鈣離子濃度遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞:轉(zhuǎn)化細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白質(zhì)/鈣調(diào)蛋白含量比正常細(xì)胞多2倍;腫瘤細(xì)胞L型和T型鈣通道高表達(dá);鈣依賴性的蛋白激酶c(PKC)、磷脂酶A2(PLA2)、磷脂酶c(PLC)等在腫瘤中的活性升高;鈣離子和鈣調(diào)素激活的一氧化氮合酶(iNOS)在癌細(xì)胞中高表達(dá)等等都證明了這一事實。
doi:10.1172/JCI76507
癌癥一直被認(rèn)為主要是一種遺傳性疾病,但近數(shù)十年來科學(xué)家們開始相信,表觀遺傳學(xué)改變也在癌癥發(fā)生中發(fā)揮著作用,特別是DNA甲基化。但是至今為止,沒有直接的證據(jù)表明DNA甲基化驅(qū)動癌癥的形成。
近日,USDA/ARS Children's Nutrition Research Center和得克薩斯兒童醫(yī)院研究人員現(xiàn)在已經(jīng)創(chuàng)建了一個小鼠模型,提供了一個體內(nèi)證據(jù)表明,單獨的表遺傳學(xué)改變也可引起癌癥。他們的報告發(fā)表在Journal of Clinical Investigation雜志上。
我們知道,表觀遺傳學(xué)改變與癌癥有關(guān),但不知道表觀遺傳學(xué)改變是否是癌癥的原因還是結(jié)果。開發(fā)表觀遺傳工程(epigenetic engineering)新方法使我們能夠單獨測試DNA甲基化的變化是否可以“驅(qū)動”癌癥。
【9】華人科學(xué)家利用表觀遺傳年齡預(yù)測癌癥風(fēng)險
doi:10.1016/j.ebiom.2016.02.008
表觀遺傳學(xué)年齡是衡量生物學(xué)年齡的一種新方式,當(dāng)你的生物學(xué)(表觀遺傳學(xué))年齡比你的出生年齡還要大,你就應(yīng)該小心了,根據(jù)美國西北大學(xué)的一項研究,這種情況會增加患癌以及死于癌癥的風(fēng)險,并且這兩種年齡相差越大,死于癌癥的風(fēng)險就越高。
文章作者Dr. Lifang Hou表示:“這兩種年齡的差異可能會成為一種新的癌癥警示信號,并且未來或可根據(jù)這一現(xiàn)象開發(fā)新工具幫助進(jìn)行早期癌癥血液篩查。”
他還說道:“健康人的生物學(xué)年齡與出生年齡差異非常小,癌癥患者的這兩種年齡差異則非常大,而死于癌癥的病人這種差異還會更大。我們的研究證據(jù)也證實了這種趨勢。”
根據(jù)一項算法對血液中的71個DNA甲基化標(biāo)記物進(jìn)行分析可以計算一個人的表觀遺傳學(xué)年齡,這些甲基化標(biāo)記物會受到環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),肥胖,運動情況以及飲食的影響。目前這項檢測還沒有得到商業(yè)化,但是包括美國西北大學(xué)在內(nèi)的一些科研團(tuán)隊對這項檢測手段進(jìn)行了研究。
doi:10.1038/onc.2015.221
近日,由Mayo Clinic腫瘤學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組發(fā)現(xiàn)了一種鑒定并有可能阻止許多晚期癌癥繼續(xù)進(jìn)展的新方法,相關(guān)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Oncogene上。
這篇文章主要對腎臟癌癥及其轉(zhuǎn)移進(jìn)行了重點研究。但在之前一些對不同癌癥類型中相同表觀遺傳印記的研究已經(jīng)表明利用這種共同的信號途徑或許可以幫助提高對晚期癌癥的診斷率和治療效果。
研究人員這樣說道:“如果把晚期癌癥看作一輛行駛的汽車,我們開發(fā)的大多數(shù)藥物都瞄準(zhǔn)了汽車輪胎的不同位置,但有時候會打偏,不能使這輛汽車完全停住。但我們認(rèn)為我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了控制癌癥的生物學(xué)引擎,通過這一機(jī)制或許能夠?qū)┌Y阻止在它的跑道上。”
研究人員提到的這一機(jī)制是與轉(zhuǎn)移性癌癥中有關(guān)的一種表觀遺傳印記--H3K36me3,這種甲基化修飾的缺失可為鑒定侵襲性癌癥,找到最好的個體治療藥物提供重要信息。這項研究首次將這一表觀遺傳印記與病人組織聯(lián)系在一起,研究人員除了對腎臟癌癥與H3K36me3缺失的關(guān)系進(jìn)行了研究之外,還試圖將這一機(jī)制擴(kuò)展到其他類型的癌癥中。