超越常见遗传嫌疑因素的癌症路径

癌症研究通常从寻找驱动突变开始,即激活促生长基因或关闭抑制细胞的系统的 DNA 变化。但对于没有出现研究人员预期典型突变的癌症,这种方法留下了一个难题。

Science Tokyo 的团队报告了肝细胞癌中的另一条路径。研究人员在 Communications Biology 发表的研究中描述了一条涉及 YAP1、TEAD 和 TET1 的表观遗传通路,它能在小鼠中促进肝脏肿瘤形成,而未检测到典型驱动基因突变。这项工作并未否定突变在癌症中的重要性,而是为一部分缺乏熟悉遗传解释的肿瘤提供了机制。

改变基因活性,而不改变遗传密码

表观遗传学指影响基因是否活跃、但不改变 DNA 序列本身的过程。DNA 甲基化是重要的调控机制之一,其中的化学标记可以帮助调节基因活性。Science Tokyo 的研究人员关注的是 DNA 去甲基化,即移除这些标记。

根据研究摘要,YAP1–TEAD 信号激活了与 DNA 去甲基化相关的酶 TET1,进而激活多个癌基因。在这一模型中,驱动癌症的行为可能来自基因调控方式的广泛变化,而不是传统癌症驱动基因中的单一可检测突变。

这一发现的重要性在于,它改变了对突变阴性肿瘤的提问方式。测序未发现典型驱动突变,并不意味着疾病没有连贯机制,也可能意味着研究人员需要同时检查调控状态、信号活动和表观遗传变化。

小鼠肿瘤和人类数据的证据

研究使用肝细胞癌小鼠模型调查这一机制。研究人员报告称,抑制 TET1 减少了小鼠肿瘤形成,从而在实验系统中将该酶与肿瘤发展联系起来。他们还分析了人类肝病数据,来源称这些数据支持该通路的相关性。

这两部分证据的意义不同。小鼠实验可以检验改变通路成分是否影响肿瘤形成;人类数据分析则考察相同生物信号是否与人类疾病有关。两者都不能单独证明一种人类新疗法,所提供的报道也没有这样声称。不过,二者结合为这一假设提供了比单一数据集观察更清晰的基础。

Beyond mutations: New study reveals alternative route to cancer
Science Tokyo 的研究人员发现了一条新的 YAP1–TEAD–TET1 表观遗传通路,可在没有典型驱动基因突变的情况下推动肝细胞癌。研究揭示了 TET1 介导的 DNA 去甲基化如何激活多个癌基因,为超越传统突变驱动机制的癌症发展提供了新见解。图片来源:Science Tokyo

这项工作还凸显了将肝细胞癌视为多种疾病机制的价值。表面诊断标签相同的肿瘤可能有不同的起因路径。对一些肿瘤而言,突变仍是核心解释;对另一些肿瘤而言,基因调控与 DNA 甲基化的平衡可能更重要。

为什么 TET1 是重点

TET1 位于这条通路的中心,因为它将上游信号与 DNA 去甲基化及多个癌基因的激活连接起来。这使它成为一个有用的科学研究节点:研究人员可以探讨信号变化是否会转化为更广泛的基因活性重编程。

这也是需要谨慎解读结果的原因。在小鼠肿瘤模型中重要的分子,并不自动意味着它在人类身上是安全有效的药物靶点。表观遗传调控因子也可能在正常细胞中发挥作用,治疗必须证明可以影响肿瘤生物学而不造成不可接受的后果。因此,这项研究的即时贡献是解释性的:它提出了未来研究的一条合理路径,而非宣布临床干预。

对癌症研究的更广泛启示

几十年来,癌症生物学已成功将许多肿瘤与遗传改变联系起来。Science Tokyo 的发现进一步说明,有必要超越只看突变的观点。细胞可能通过调控哪些基因、何时使用以及表达强度的程序变化而走向恶性。

这并不降低基因组测序的价值,而是提高了综合方法的价值。将序列信息与信号和表观遗传状态测量结合起来的癌症检查,可能更有能力描述那些缺乏明显驱动因素的肿瘤。

目前,YAP1–TEAD–TET1 轴仍是一项研究发现,已在报道的小鼠实验中得到展示,并得到人类肝病数据分析的支持。不过,其意义可能超越肝癌。如果其他缺乏驱动突变的癌症中也发现类似机制,这些机制或可解释一些肿瘤为何在没有当前模型最容易识别的遗传特征时出现。下一步将是检验这些路径的普遍程度、确定其与其他癌症过程的互动,并确认能否以有益于患者的方式进行靶向。

本文根据 Medical Xpress 的报道编写。 阅读原文。

Originally published on medicalxpress.com