表观遗传蛋白在肺癌和黑色素瘤的发展中起着关键作用

在我们的基因之上还有一套额外的信息——表观基因组，它对许多细胞活动都很重要。表观基因组的破坏是癌症发展的主要标志。MD安德森研究员乐动体育LDsports中国Kunal拉伊博士。研究的重点是更好地理解表观基因组在癌症中的作用。

Rai的团队最近在癌症细胞和细胞的报道该研究报告了表观遗传调节因子KMT2D在胚胎发育中的关键作用肺癌和黑素瘤。这两项研究还确定了一个有吸引力的治疗目标的患者KMT2D大约15%的癌症会发生突变。

Rai与我们谈论了表观基因组，它在癌症发展中的作用，以及他的工作发现。

什么是表观基因组?

我应该从解释基因组开始，基因组是一组具体的信息，以a、T、C和G碱基的特定序列排列。这些序列组成了我们的基因组和基因，它们为我们细胞中的蛋白质编码以实现各种功能。

“Epi”的意思是过度——因此，表观基因组是覆盖在基因组上的一套指令。这些指令以化学修饰的形式直接对DNA碱基或组蛋白进行修饰，而组蛋白正是包裹着DNA的部分。组蛋白是我们细胞中一个重要的结构元素，它有助于将我们的DNA浓缩并组织成不同的结构域。DNA和组蛋白共同构成核小体，这是表观基因组的基本单位。

表观遗传修饰是可逆的，它允许一套动态指令，随着时间的推移，随着细胞的生长、成熟和分化而改变。表观基因组也可以从一代遗传到下一代。

表观基因组的作用是什么?

表观基因组的主要功能是调节我们的基因表达，这是基因转化为蛋白质的过程。对于表观基因组的作用，一个很好的类比就像带调光器的电灯开关。它可以帮助完全打开或关闭基因表达，以及根据需要稍微提高或降低。

在高水平上，对DNA或组蛋白的化学修饰作为额外调节蛋白结合的平台。这些蛋白质最终决定了一个基因是否会被表达，如果是，表达到什么程度。

这种表观基因组是通过读写核小体的化学修饰和随后的重塑的复杂过程来调节的。在这个过程中有三个主要参与者——添加化学修饰的蛋白质、去除修饰的蛋白质以及读取和重新排列核小体结构的蛋白质。

表观基因组和癌症之间有什么联系?

几十年来，我们已经知道表观基因组与癌症之间存在相互作用。20世纪80年代，首次发现DNA甲基化的表观遗传修饰在癌细胞中相对于正常细胞发生了显著改变。随着该领域的发展，我们发现了更多类型的这些修饰和表观遗传学元素，我们继续看到癌症中的表观基因组发生了巨大的变化。

在过去的十年中，癌症基因组研究发现了调节表观基因组的蛋白质突变，因此细胞添加或移除修饰或重塑染色质结构的方式出现了中断。实验室研究表明，这些突变通过允许其他癌症驱动基因和过程的表达，帮助癌细胞生存。

我们经常看到癌症中表观基因组的变化或表观遗传调节因子的突变，这一事实揭示了表观基因组的破坏是癌症发展的一个关键标志。

你能针对表观基因组来治疗癌症吗?

有一些针对表观遗传修饰蛋白的疗法已被批准用于治疗癌症。例如，氮胞苷是一种阻止DNA甲基化的药物，这是一种表观遗传修饰。它通常用于延迟或阻止疾病的进展骨髓增生异常综合征来急性髓系白血病。

另一类药物是组蛋白去乙酰化酶抑制剂，它阻止某些修饰的去除。这些药物已被批准用于治疗几种类型的淋巴瘤。第三类表观遗传抑制剂阻断组蛋白修饰的阅读蛋白，例如在过去几年中在临床研究中被积极研究的溴结构域抑制剂。许多其他药物已被开发用于表观遗传修饰剂。

科学家们开始探索这些药物与免疫疗法(如免疫检查点抑制剂)的结合。这些组合在实验室研究中似乎是有效的，目前正在进行临床试验。

然而，我们仍然没有看到这些治疗实体肿瘤的成功。我的研乐动体育LDsports中国究重点是试图更好地理解表观遗传调控，这样我们就可以确定实体肿瘤的治疗靶点。

你最近的研究揭示了什么?

我们最近的工作集中在一种名为KMT2D的蛋白质上，它是组蛋白表观遗传修饰的主要作者。它有助于基因增强子的修饰，这有助于微调某些基因的表达。

在我们今年发表的研究中癌症细胞和细胞的报道研究发现，KMT2D的缺失不仅会导致表观基因组的改变，而且还会通过增加糖酵解来促进肺癌和黑色素瘤的生长，糖酵解是细胞增加能量需求的关键代谢途径。这是KMT2D如何推动癌症进展的关键组成部分。

这些发现如何使患者在未来受益？

我们发现这些肺癌和黑色素瘤细胞KMT2D突变依赖于糖酵解，为我们提供了治疗靶点。我们在研究中发现，这些肺癌或黑色素瘤细胞对糖酵解抑制剂的治疗很敏感。黑色素瘤细胞也可以用一种针对胰岛素信号通路的药物来治疗。

基于这些研究的发现，这可能是一种个性化的治疗方法KMT2D突变。我们希望进入临床试验来评估这一治疗策略。还有一些免疫失调的证据来自KMT2D突变，所以我们想探索免疫检查点抑制剂在这里是否也有用。

在线申请MD安德森的预约或拨打1-877-632-6789。