范安德尔研究所的科学家们的一项新开创性研究表明,一个人在其一生中的癌症风险可能在出生之前就已经开始。
这项研究发表在Nature Cancer期刊,发现了在生长过程中发展的两种不同的表观遗传状态,这些状态与癌症风险的不同水平相关联。其中一种状态与较低的终生癌症风险相对应,而另一种则与较高的风险相关。
如果癌症发生在低风险状态下,那么更有可能表现为液体肿瘤,如白血病或淋巴瘤。相反,从高风险状态中产生的癌症则更常见为实体肿瘤,如肺癌或前列腺癌。
“传统上,癌症主要被视为一种基因或突变驱动的疾病,通常在生命的后期表现出来,但我们的研究结果改变了这种理解,”VAI表观遗传学系主任及本研究的共同通讯作者J. Andrew Pospisilik博士解释道。“通过明确这两种不同的表观遗传状态,我们为研究癌症的基础方面开辟了新的途径。”
随着人们年龄的增长,由于DNA损伤等各种因素的积累,癌症风险往往增加。然而,并非所有异常细胞都会发展为癌症。在最近的研究中,科学家们还认识到表观遗传错误在癌症发展中作为额外因素的作用。
表观遗传学指的是决定DNA指令如何和何时被执行的机制。表观遗传过程的干扰可能会损害细胞质量控制,允许不健康的细胞幸存和繁殖。
在他们的研究中,Pospisilik及其团队发现,基因Trim28水平较低的老鼠在与癌症相关的基因上显示出两种表观遗传修饰模式之一,尽管在其他条件上是相似的。这些模式在发育过程中形成,其强度决定了癌症风险状态的存在。
“虽然每个人都有一定的固有风险,但我们通常把癌症的发展归因于运气不好,”Pospisilik实验室的研究科学家及本研究的共同作者Ilaria Panzeri博士表示。“然而,仅凭运气不好并不能解释为什么某些人患癌而其他人却没有。更重要的是,运气不好并不是可以针对性治疗的对象。而另一方面,表观遗传是可以直接解决的。我们的研究表明,癌症的起源可能始于关键的发育时期,为研究这种疾病提供了新视角,并揭示了潜在的新诊断和治疗选项。”
研究团队在各种组织中识别出这两种表观遗传状态的存在,表明发育表观遗传风险可能在不同类型的癌症中普遍存在。展望未来,他们打算研究这些不同状态如何影响特定的癌症形式。
其他作者包括Luca Fagnocchi博士,Stefanos Apostle硕士,Megan Tompkins,Emily Wolfrum,公共卫生硕士,Zachary Madaj硕士,Galen Hostetter医学博士,Yanqing Liu,Kristen Schaefer,Chih-Hsiang Yang博士,Alexis Bergsma博士,Anne Drougard博士,Erez Dror博士,Darrell Chandler博士和Timothy J. Triche, Jr.博士,均来自VAI;PERMUTE联盟;以及来自多伦多大学的Daniel Schramek博士。Schaefer还与凯斯西储大学有联系。