廣義而言，人類的基因被分為兩個(gè)區(qū)室，一個(gè)是相對(duì)開(kāi)放的，轉(zhuǎn)錄活躍的DNA內(nèi)層（A區(qū)室）和一個(gè)相對(duì)不活躍的B區(qū)室。A區(qū)室中，細(xì)胞最常使用的基因很容易在此獲得。

美國(guó)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(xì)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(xué)相關(guān)。

Sarah E. Johnstone博士

癌癥研究中心臨床研究員

美國(guó)麻省總醫(yī)院

在《細(xì)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(yù)后提供參考。

中間區(qū)室I

研究人員繪制了結(jié)腸腫瘤細(xì)胞和正常結(jié)腸細(xì)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(gè)與AB區(qū)室相互作用的中間區(qū)室I。

在腫瘤細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞的細(xì)胞核不規(guī)則，增大，染色質(zhì)不規(guī)則（右）

細(xì)胞老化的作用

腫瘤細(xì)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(guān)，而染色質(zhì)環(huán)是人類癌癥的一個(gè)共同特征。 但是，令人驚訝的是，人工老化的非腫瘤細(xì)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(xì)胞分裂現(xiàn)象，而不是特定的致癌過(guò)程。

轉(zhuǎn)錄結(jié)果

盡管DNA甲基化缺失，但腫瘤細(xì)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(gè)基因表達(dá)下調(diào)。此外，少數(shù)與抗腫瘤免疫相關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)。因此，區(qū)室破裂實(shí)際上與腫瘤抑制性轉(zhuǎn)錄有關(guān)。

圖:2：正常結(jié)腸細(xì)胞（左）和結(jié)腸腫瘤細(xì)胞（右）中區(qū)室A（藍(lán)色）和區(qū)室B（黃色）的聚合物模型顯示，與正常細(xì)胞核相比，腫瘤細(xì)胞核具有無(wú)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(gè)致癌基因因?yàn)榈图谆鴮?dǎo)致表達(dá)下調(diào)。這意味著區(qū)室結(jié)構(gòu)重組可能是一個(gè)普遍的腫瘤抑制機(jī)制。確定細(xì)胞老化過(guò)程如何阻止腫瘤的形成可能會(huì)引領(lǐng)創(chuàng)新的抗癌療法。

關(guān)于美國(guó)麻省總醫(yī)院

麻省總醫(yī)院成立于1811年，是哈佛醫(yī)學(xué)院最初設(shè)立且規(guī)模最大的教學(xué)醫(yī)院。我們擁有全美最大的以醫(yī)院為基礎(chǔ)的研究項(xiàng)目，同時(shí)也是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院研究資金最大的接受者，我們的研究項(xiàng)目橫跨醫(yī)院的20多個(gè)臨床部門和中心。麻省總醫(yī)院可以為幾乎每一個(gè)?？坪痛螌？?、內(nèi)科和外科領(lǐng)域提供精準(zhǔn)的診斷和治療。我們的六個(gè)多學(xué)科護(hù)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(xué)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(wù)，從初級(jí)護(hù)理到運(yùn)用尖端療法診治復(fù)雜和罕見(jiàn)的疾病。麻省總醫(yī)院連續(xù)多年被《美國(guó)新聞與世界報(bào)道》評(píng)為美國(guó)最頂級(jí)醫(yī)院之一，也是唯一一家在所有16項(xiàng)專科排名中均獲得名次的醫(yī)院。在接受評(píng)估的近5000家醫(yī)院中，麻省總醫(yī)院自1990年評(píng)選舉辦開(kāi)始便一直占據(jù)榮譽(yù)榜頂級(jí)醫(yī)院之列。

參考：

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

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

編輯：王洪