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根据凯斯西储大学医学院的一项最新研究，不仅基因突变会增加人体患癌症的风险，基因增强子元件也可能会导致癌症发生。在这项发表在Nature Communication上的突破性研究中，研究人员发现结直肠癌癌基因外的一个特定区域的DNA的改变会促进坏基因表达，从而促进癌症生长，这种改变在一系列肿瘤样品中都存在，意味着这是一个普遍的机制，因此可以作为药物靶标开发抗癌药物。
增强子元件是一小段控制基因表达的DNA，在整个基因组中广泛存在，可以和远端基因作用形成DNA扭曲，并折叠成复杂的3维结构。这项新研究发现结直肠癌癌基因所在的染色体富含高度活化的增强子，可以打开或者激活基因表达。
“我们的数据显示结肠癌细胞的生存通常依赖于常见增强子改变相关的基因的表达。”凯斯西储大学医学院遗传学和基因组学副教授、研究资深作者Peter Scacheri博士说道。据Scacheri所说，这些常见的增强子改变通常与特定的可以增加人体患结直肠癌风险的基因相伴。
Scacheri的团队意外地发现了结直肠癌样品中数千个增强子元件发生了改变。当研究人员通过基因工程操纵这些增强子元件时，原来激活的结直肠癌癌基因就失活了。因此研究人员认为操纵增强子是一种关闭结直肠癌癌基因并延缓肿瘤进展的有效方法。
这项研究测试了42个基因背景不同的结直肠癌样品，“代表了目前为止最详细的单一肿瘤类型中增强子元件突变描述。”论文这样写道。这项研究确认了此前发现的基因突变会导致结直肠癌，但同时也表明癌基因之外的DNA区域也在癌症发生过程中发挥重要作用。研究人员认为增强子元件和癌基因突变一起合作导致了结直肠癌的发生。
“可以通过其上特定的化学标签识别出增强子元件，就像一系列灯光中的灯泡一样。”Scacheri说道，“鉴定常见的增强子突变将帮助我们找出一系列在正常细胞转化为癌细胞过程中持续开启的基因，而这些基因预示着肿瘤的发展状态，因此它们和常见的突变一样对肿瘤生长很重要。”
根据美国疾病控制和预防中心的数据，结直肠癌是男性和女性致命的癌症，也是美国癌症相关死亡的第二大死因。增强子元件反复的改变将成为治疗癌症的一个新型治疗靶标。Scacheri说道：“我们下一步的工作就是确定直肠癌中如何形成这些常见的增强子元件，以及我们是否可以靶向摧毁这些增强子元件以杀伤癌细胞，而不损伤正常细胞。”
参考资料：
Study finds recurrent changes in DNA activate genes, promote tumor growth
Hotspots of aberrant enhancer activity punctuate the colorectal cancer epigenome
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