染色體“絕緣區域”的改變或將激活致癌基因的表達

近日，刊登在Science上的一項研究報告中，來自懷特黑德研究所的研究人員通過研究發現，名為“絕緣領域”（insulated neighborhoods）的環狀染色體結構可以激活癌基因表達促進惡性腫瘤的生長。

研究者Richard Young表示，對癌基因錯誤調節的染色體結構角色的理解或可幫助深入探索其對機體基因組結構的影響，從而為改善人類健康和疾病進展提供幫助。此前研究者對人類基因組結構進行了繪圖并且描述了健康細胞中基因組結構對基因控制的影響，通過繪制基因組的3D構象圖譜，研究者就在染色體絕緣區域中發現了控制細胞身份的關鍵基因，絕緣區域中的環狀結構可以通過錨定位點被蛋白質CTCF所維持，而所有必要的基因調節，包括合適的激活或抑制性控制都是在這些附帶的絕緣區域中發生的。

同時研究者還發現，這些CTCG錨定位點在人類機體的多種不同細胞中都處于被維護的狀態，而且其在靈長類動物的基因組中還是高度保守的，這就強調了其對正常發育的重要性，一些廣泛的結構保守性就可以幫助科學家們推測基因組構象的破壞和疾病，比如癌癥之間的關聯。隨后研究者對50多種癌癥類型進行系統性的基因組分析揭示了影響CTCF錨定位點的基因突變，這些突變會引發絕緣區域界限的缺失，比如研究者在T細胞急性淋巴母細胞白血病、食道癌及肝癌中發現的絕緣區域的破壞。

Young說道，我們并不知道是否這些類型的突變會引發癌癥，如今我們有多種實例來解釋這些干擾打斷如何驅動致癌的發生。致癌機制并不僅僅存在于癌癥中，其對于科學家們鑒別驅動癌癥的基因也至關重要。在某些癌癥中，比如食管癌中，CTCF位點發生的zui頻繁的遺傳突變或許是相當驚人的；此外研究者表示，他們已經利用基因編輯的技術將CTCF錨定位點的剔除引入到非惡性的細胞中，這些突變將足以激活正常細胞中存在的癌基因的表達。

這項研究闡明了單一癌癥患者機體的基因組的圖譜結構，對于改善癌癥的診斷及治療步驟將非常重要，如今科學家們將去深入研究理解基因組結構中的微小干擾如何引發機體癌變，后期他們或許可以開發出新型的策略來有效診斷并且修復染色體絕緣區域的錯誤。