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研究者可通过Chia-PET发现治疗前列腺癌新方法

时间:2020-07-07 10:30:18 来自:仰和健康

该图显示了从代表性转移性癌细胞系获得的三维基因组组织图。图片来源:UT西南医学中心

UT西南研究人员发现了庞大的基因组小片段网络,这些网络相互之间以及与基因的相互作用促进前列腺癌。他们的发现发表在6月22日的《临床研究杂志》上,可能会研究出治疗皮肤癌以外的美国男性最常见类型的恶性肿瘤的新方法。

过去几十年的研究表明,遗传突变会触发并鼓励许多癌症类型的生长和扩散。然而,UTSW病理学和泌尿科助理教授Ram S. Mani博士解释说,前列腺癌通常很少具有这些突变。

取而代之的是,前列腺癌如何调节基因表达 -哪些基因被打开和关闭,以及在多大程度上趋向于错误。导致这种异常基因调控的原因是一个谜。尽管先前的研究已经确定了整个基因组中似乎与前列腺癌有关的DNA片段,但是这些片段中的许多不是基因,因此其作用尚不清楚。

为了帮助回答这些问题,Mani和他的同事们专注于遗传增强子,即促进DNA促进基因产生蛋白质的短DNA。但是,Mani解释说,这并不像每个基因靶标的增强子一一对应。一个增强子可以靶向多个基因,或者多个增强子可以靶向单个基因。此外,每个增强子可能距离同一染色体上的基因靶点最多一百万个碱基对,这是一个很大的距离,这使得很难将增强子与其基因连接。

为了将增强子与前列腺癌的基因靶点配对,Mani和他的团队使用了一种称为ChIA-PET的技术,该技术是通过配对末端标签测序进行染色质相互作用分析的简称。该技术在整个基因组中绘制了特定蛋白质与DNA的关联图。

研究人员使用ChIA-PET查找被称为RNA聚合酶II的蛋白质靶向的DNA,以寻找良性前列腺细胞和前列腺癌细胞之间的差异。RNA聚合酶II不仅与基因结合以开始转录(细胞使用DNA中的指令制造RNA的过程),而且还包括这些基因的增强子。UT Southwestern的Harold C. Simmons综合癌症中心的成员Mani说:“当这项技术识别出一个基因时,它还可以同时识别针对该基因的所有增强子。”

科学家们使用先进的分析技术,对前列腺癌细胞特有的各种复杂相互作用进行了分类,找到了不仅与基因相互作用而且彼此相互作用的大量增强子集线器。他们发现许多增强子与数十种其他增强子或基因相互作用。这些相互作用解释了几个关键前列腺癌基因的异常表达,例如在许多前列腺癌亚型中过表达的雄激素受体基因和在许多癌症类型中起作用的癌基因MYC。进一步的研究确定了前列腺癌增强子的一些“语法规则”,将基因和增强子分为相互严格相互作用的簇。

Mani指出,找到这些增强子及其基因的中心也有助于解释散布在整个基因组中的与前列腺癌相关的DNA短片段的长期存在的奥秘。这项新研究表明,其中许多都是增强剂。

他补充说,操纵这些增强子与其基因靶标之间的相互作用最终可以用作减缓或阻止前列腺癌扩散或完全阻止其发展的策略。他说:“这些发现开辟了一个专注于增强剂的全新领域,这可能会导致新型前列腺癌的治疗。”

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