廣義而言，人類的基因被分為兩個區(qū)室，一個是相對開放的，轉(zhuǎn)錄活躍的DNA內(nèi)層（A區(qū)室）和一個相對不活躍的B區(qū)室。A區(qū)室中，細胞最常使用的基因很容易在此獲得。

美國麻省總醫(yī)院癌癥研究中心臨床研究員Sarah E. Johnstone博士和同事們觀察到結(jié)腸癌細胞中這種DNA結(jié)構(gòu)的重組。但值得注意的是，這種重組似乎具有抑制腫瘤的作用，而不是與病理學相關。

Sarah E. Johnstone博士

癌癥研究中心臨床研究員

美國麻省總醫(yī)院

在《細胞》期刊上研究人員表示，他們的發(fā)現(xiàn)可以為癌癥治療，早期診斷和更好的預后提供參考。

中間區(qū)室I

研究人員繪制了結(jié)腸腫瘤細胞和正常結(jié)腸細胞的基因組三維結(jié)構(gòu)圖。他們發(fā)現(xiàn)在區(qū)室A和區(qū)室B的交界處有一個與AB區(qū)室相互作用的中間區(qū)室I。

在腫瘤細胞中，區(qū)室A和區(qū)室B之間的分隔破裂。區(qū)室B移向細胞核，具有相互作用功能的區(qū)室I移向區(qū)室B。

圖1：正常結(jié)腸上皮細胞（黑框內(nèi)）的蘇木精-伊紅染色圖像，染色質(zhì)蒼白均勻（左），結(jié)腸癌腫瘤細胞的細胞核不規(guī)則，增大，染色質(zhì)不規(guī)則（右）

細胞老化的作用

腫瘤細胞區(qū)室的結(jié)構(gòu)重組與DNA低甲基化和染色質(zhì)環(huán)的變h化有關，而染色質(zhì)環(huán)是人類癌癥的一個共同特征。 但是，令人驚訝的是，人工老化的非腫瘤細胞也表現(xiàn)出了相同的結(jié)構(gòu)變化。因此，區(qū)室重組和低甲基化似乎反映了累積的細胞分裂現(xiàn)象，而不是特定的致癌過程。

轉(zhuǎn)錄結(jié)果

盡管DNA甲基化缺失，但腫瘤細胞中區(qū)室B和區(qū)室I的轉(zhuǎn)錄活性卻降低了：參與結(jié)直腸癌發(fā)展的146個基因表達下調(diào)。此外，少數(shù)與抗腫瘤免疫相關的基因表達上調(diào)。因此，區(qū)室破裂實際上與腫瘤抑制性轉(zhuǎn)錄有關。

圖:2：正常結(jié)腸細胞（左）和結(jié)腸腫瘤細胞（右）中區(qū)室A（藍色）和區(qū)室B（黃色）的聚合物模型顯示，與正常細胞核相比，腫瘤細胞核具有無組織的染色質(zhì)區(qū)室分離。

多癌癥分析

在其他10種上皮性腫瘤類型的7種中，共有367個致癌基因因為低甲基化而導致表達下調(diào)。這意味著區(qū)室結(jié)構(gòu)重組可能是一個普遍的腫瘤抑制機制。確定細胞老化過程如何阻止腫瘤的形成可能會引領創(chuàng)新的抗癌療法。

關于美國麻省總醫(yī)院

麻省總醫(yī)院成立于1811年，是哈佛醫(yī)學院最初設立且規(guī)模最大的教學醫(yī)院。我們擁有全美最大的以醫(yī)院為基礎的研究項目，同時也是美國國立衛(wèi)生研究院研究資金最大的接受者，我們的研究項目橫跨醫(yī)院的20多個臨床部門和中心。麻省總醫(yī)院可以為幾乎每一個?？坪痛螌？?、內(nèi)科和外科領域提供精準的診斷和治療。我們的六個多學科護理中心以癌癥、消化系統(tǒng)疾病、心臟病、神經(jīng)內(nèi)科、血管醫(yī)學和創(chuàng)傷中心的創(chuàng)新而聞名世界。另外麻省兒童總醫(yī)院提供全面的小兒保健服務，從初級護理到運用尖端療法診治復雜和罕見的疾病。麻省總醫(yī)院連續(xù)多年被《美國新聞與世界報道》評為美國最頂級醫(yī)院之一，也是唯一一家在所有16項?？婆琶芯@得名次的醫(yī)院。在接受評估的近5000家醫(yī)院中，麻省總醫(yī)院自1990年評選舉辦開始便一直占據(jù)榮譽榜頂級醫(yī)院之列。

參考：

原文鏈接：https://advances.massgeneral.org/ophthalmology/journal.aspx?id=1838

《細胞》（Cell）：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867420309387

編輯：王洪