癌症干细胞无限自我复制更新特性由表观遗传学塑造
癌症干细胞能够通过自我更新和分化，启动并维持癌症的发生和发展。为什么肿瘤之中只有癌症干细胞拥有这样的能力呢？加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，癌症干细胞的这种特性是由表观遗传学决定的。这项研究发表在本周的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。
胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的脑瘤。研究显示，胶质母细胞瘤中的去甲基化酶LSD1，能够关闭维持癌症干细胞特性所需的基因。这不仅有助于进一步理解胶质母细胞瘤的抗性，还为人们提供了治疗这种疾病的新途径。
研究人员从患者体内分离了一些胶质母细胞瘤细胞。他们发现，虽然这些细胞的遗传背景相同，但它们移植到小鼠模型后的致瘤性存在较大差异。这说明决定癌细胞致瘤性的并不是DNA序列而是表观遗传学。
“我们惊讶的发现，胶质母细胞瘤细胞的致瘤性和非致瘤性可以相互转化，这一动态受到表观遗传学机制的调控，”文章的资深作者，副教授Clark Chen说。
进一步研究显示，胶质母细胞瘤细胞中的LSD1丰度，决定它们是否拥有癌症干细胞的特性。LSD1介导的去甲基化会关闭维持癌症干细胞特性所需的多个基因，包括MYC、SOX2、OLIG2和POU3F2。
“胶质母细胞瘤就是通过这种机制对治疗产生抗性的，”Chen说。“举例来说，当我们使用靶标MYC的药物时，胶质母细胞瘤会通过表观遗传学机制关闭MYC，避开药物的杀伤作用。等停药之后，胶质母细胞瘤可以再次启动MYC。要想有效治疗胶质母细胞瘤，就必须解决这个动态的互作。”
研究人员还注意到，驱动胶质母细胞瘤发展的表观遗传学改变，类似于正常人类发育中的表观遗传学改变。
“我们机体内的绝大多数细胞拥有相同的DNA序列，不同细胞类型之间的差异是表观遗传学改变造成的，”文章的第一作者Jie Li博士说。“我们的研究表明，同样的程序也决定着癌细胞是否获得干细胞特性。”
