约翰斯霍普金斯Kimmel癌症中心的研究人员表示，一项名为“类器官”的小鼠细胞簇的新研究显着增强了证据，表明衰老常见的表观遗传变化在结肠癌的发生过程中起着至关重要的作用。研究人员表示，研究结果表明，表观遗传变化是推动结肠癌驱动基因突变发挥作用的火花。
该模型旨在模拟随着时间的推移更可能在结肠细胞中引起癌症的改变，可能提供用于测量人类实验室培养的结肠细胞中的这种改变以评估癌症风险的框架。
弗吉尼亚州和路德维希癌症研究教授，肿瘤学和医学教授斯蒂芬·贝林认为，大多数癌症都含有表观遗传和基因改变，但它们如何协同作用以致癌症尚不清楚。研究人员发现，表观遗传改变的特点是DNA甲基化的变化 - 细胞将微小的甲基化学基团添加到基因DNA序列的起始区域，通常使基因的激活沉默 - 是癌症发生的关键组成部分。在他们的实验室模型中，已知的癌症驱动基因突变不会导致结肠癌形成，除非还存在DNA的表观遗传甲基化变化。
该研究结果发表在2月份的“癌细胞”杂志上。
癌症主要是一种衰老疾病，大多数癌症发生在60岁以上的人群中。为了在衰老的环境中研究结肠癌，Baylin和高级通讯作者Hari Easwaran博士，肿瘤学助理教授和团队使用来自6-8周龄小鼠的小鼠结肠类器官。类器官是实验室生长的细胞，它们聚集在一起并且类似于特定的正常器官，例如在这种情况下的结肠，并且可以无限生长。研究人员比较了BRAFV600E中有和没有突变的结肠类器官，BRAFV600E是一种已知的癌症驱动基因突变，特别是对人类右侧结肠癌而言。
“我们的研究表明，启动子DNA甲基化介导的重要干细胞调节基因沉默在允许BRAF突变癌基因发生癌症方面起着关键作用，”Easwaran说。
引入的BRAF突变需要四到五个月才能在年轻的类器官中引起肿瘤，这些类器官只有少量的DNA甲基化变化，但在旧的类器官中仅需要两到三周才能累积更多的表观遗传变化。当研究人员人工灭活年轻类器官中的一些关键基因时，它将年轻的类器官转化为老的类器官，并且它们对BRAF突变导致的快速肿瘤形成变得敏感。
“基本上，我们'老年'细胞变老，甲基化。一般来说，癌症的风险随着年龄的增长而增加，但如果我们可以通过生活方式改变来改变表观遗传的景观，以限制甲基化波动的影响，我们可能会能够预防癌症的发展，“Easwaran说。“虽然这些研究是为了检查BRAFV600E介导的肿瘤发生，但我们相信我们的研究结果适用于其他致癌突变的癌症驱动因素。”
饮食，高热量摄入和与衰老相关的炎症是被认为支持随着癌症形成的表观遗传不稳定性演变的因素之一。
“对我来说令人兴奋的是在实验室中创造了一种潜在的衰老模型和癌症风险，其中被操纵的基因对发生的事件具有功能意义，”Baylin说。“如果我们在这些小鼠研究中看到的东西发生在实际的人类衰老中，该模型将提供对预防和/或拦截癌症发展的手段的深入了解。”
Easwaran和Baylin说，可以创建一种检测方法来监测预测结肠癌风险的表观遗传变化。“如果一个50或60岁的人有像80岁那样被甲基化的基因，那可能会推断患癌症的风险增加，”Easwaran说。
他们说，下一步是在更大的队列研究中证实这些发现，随着时间的推移检查人们的组织样本。
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