NAR|癌细胞利用增强子DNA加速生长

研究发现：癌细胞利用增强子DNA加速生长

多伦多大学的研究人员发现，癌细胞可以通过利用通常在组织和器官形成时使用的增强子DNA来增强肿瘤生长。这一被称为增强子重编程的机制在膀胱、子宫、乳腺和肺癌中发生，可能导致这些类型的肿瘤在患者身体内增长更快。

这项研究成果发表在《核酸研究》杂志上，还指出了特定蛋白质在调控增强子区域中所起的作用，这可能会导致改进这些癌症类型的治疗方法。

活细胞，甚至癌细胞，都会按照基因组中的指令在不同的上下文中打开和关闭基因。

基因组就像一本用DNA编写的食谱书，它提供了制造身体所有部分的指令。在每个器官中，只有与该器官相关的食谱应该被遵循，无论是肺、乳腺还是其他组织的指令。就像翻阅食谱书的页面一样，包含在肺部基因打开并用于肺部的指令，但在其他类型的细胞中关闭并被忽视。

我们知道，一些癌细胞正在打开食谱书中的错误页面，其中包含SOX2基因，它可能导致肿瘤不受控制地生长。我们想知道：癌细胞是如何表达这个基因的？"

多伦多大学细胞与系统生物学系的博士、第一作者Luis Abatti说。

研究人员分析了基因组数据，寻找可以在癌细胞中激活SOX2的增强子DNA。他们找到的增强子在许多不同类型的患者肿瘤中都是开放的，这意味着这可能是在膀胱、子宫、乳腺和肺肿瘤中活跃的癌症增强子。与许多导致癌症的变化不同，这种增强子重编程机制并不是由于DNA损伤引起的突变，而是由于基因组的一部分在应该保持关闭的情况下被打开。

然后，研究人员确定了这个增强子会导致癌细胞生长增加，因为当他们在实验室培养的细胞中移除增强子时，癌细胞创建的新肿瘤集落较少。

为了弄清楚为什么细胞拥有一个会使癌症恶化的DNA区域，研究团队生成了没有这个DNA区域的小鼠，并发现这些小鼠在发育过程中没有形成分开的气管和食道通道。因此，这个潜在危险的癌症增强子区域很可能在人类基因组中用于调控气道的形成，当人体形成时。然而，如果发展中的癌细胞打开了这个区域，它将形成一个生长更快、对患者更危险的肿瘤。

多伦多大学细胞与系统生物学系的教授、高级作者Jennifer Mitchell说：“我们还发现，两种在气道发育中已知具有作用的蛋白质，FOXA1和NFIB，现在在乳腺癌中调控SOX2。”

增强子由FOXA1蛋白质激活，由NFIB蛋白质抑制。这意味着抑制FOXA1或激活NFIB的药物可能会改进膀胱、子宫、乳腺和肺癌的治疗。

Mitchell说：“既然我们知道了SOX2基因在某些类型的癌症中是如何被激活的，我们可以研究为什么会发生这种情况。为什么癌细胞会进入基因组食谱书的错误页面呢？”

来源：多伦多大学