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實習醫生日記之頑固失眠

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Cell:重大突破!增強子重編程導致胰腺癌具有轉移能力

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摘要:圖片來自期刊年月日生物谷正如人那樣細胞也有記憶它們從一開始出現之時就獲得分子標志物來協助指導它們的產生一項新的研究揭示出癌變的細胞可能利用這些早期的記憶促進它們轉移或者說擴散到體內較遠的部位這種轉移是大多數癌癥患者死亡的原因這項研究提供強有力證據來支持對癌細胞轉移的這種說法它特別適用于一種最為常見的被稱作胰腺導管腺癌
Cell:重大突破!增強子重編程導致胰腺癌具有轉移能力
圖片來自Cell期刊
2017年8月3日/生物谷BIOON/---正如人那樣,細胞也有記憶。它們從一開始出現之時就獲得分子標志物來協助指導它們的產生。一項新的研究揭示出癌變的細胞可能利用這些早期的記憶促進它們轉移,或者說擴散到體內較遠的部位。這種轉移是大多數癌癥患者死亡的原因。

這項研究提供強有力證據來支持對癌細胞轉移的這種說法。它特別適用于一種最為常見的被稱作胰腺導管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinoma, PDA)的胰腺癌中的癌細胞。相關研究結果于2017年7月27日在線發表在Cell期刊上,論文標題為“Enhancer Reprogramming Promotes Pancreatic Cancer Metastasis”。論文通信作者為美國冷泉港實驗室(CSHL)的副教授Christopher Vakoc和CSHL癌癥中心主任David Tuveson教授。

對Vakoc而言,他們發現的癌細胞通過“記住”從它們的早期時就處于不活躍狀態的一種發育程序獲得擴散能力的證據意味著“每個細胞從某種意義上說就像是一把上了膛的槍”。

Vakoc實驗室的博士后研究員Jae-Seok Roe和Tuveson實驗室的博士后研究員Chang-Il Hwang開展的實驗試圖發現能夠讓癌細胞轉移的尚不明確的機制。他們著重關注胰腺細胞,這是因為幾乎每個胰腺癌病例都以癌細胞轉移和患者較早的死亡告終。僅大約8%的胰腺癌患者在確診后能夠存活5年。

盡管眾所周知癌癥的產生有遺傳因素,但是讓它具有擴散能力的因素依然難住了科學家們。Vakoc團隊的最新研究結果證實癌細胞轉移具有表觀遺傳原因。該團隊采用了Tuveson實驗室開發出的胰腺類器官技術。胰腺類器官能夠讓Vakoc團隊比較6只小鼠中的正常的胰腺導管細胞和來自處于胰腺癌的三種不同階段---惡化前、惡化和轉移---的小鼠中的細胞。

Roe說,“腫瘤形成是由遺傳事件驅動的,但是它的擴散能力可能并不涉及DNA序列上的直接變化。”這在他們對胰腺類器官的分析中得到證實。通過比較非癌變的胰腺類器官和腫瘤源性胰腺類器官(tumor-derived pancreatic organoid)中的細胞,發生癌細胞轉移的胰腺類器官中的細胞在被稱作增強子的基因組序列元件中表現出相當數量的變化。這些基因組序列元件存在于所有的細胞中,在正常情形下被細胞用來開啟基因。Vakoc說,“我們證實,為了發生轉移,癌細胞本質上必須改變它的整個遠程通信網絡,即重編程它的增強子。”

Vakoc團隊追蹤到蛋白FOXA1活性的增加導致這種重編程。FOXA1通常在細胞早期時有活性,但此后就進入不活躍狀態。這項新的研究表明在癌癥中,FOXA1活性能夠讓細胞返回到一種發育上較為原始的狀態,在這種狀態下,胰腺處于正在形成的過程中,而且細胞發生增殖和遷移。

FOXA1激活會誘導增強子重編程,從而讓癌細胞具有轉移性,這是一種表觀遺傳機制,而不是一種遺傳機制。這至少在這種胰腺癌中解釋了癌細胞轉移機制,而且這可能也適用于其他的癌癥。 Vakoc說,“根據我們的研究結果,增強子重編程能夠讓癌細胞獲得轉移能力似乎是說得通的。”(生物谷 Bioon.com)

參考資料:

Jae-Seok Roe, Chang-Il Hwang, Tim D.D. Somerville et al. Enhancer Reprogramming Promotes Pancreatic Cancer Metastasis. Cell, Published online: July 27, 2017, doi:10.1016/j.cell.2017.07.007

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