结肠癌在小鼠和人类中表现出相应的表观遗传模式

通过遗传改变驱动肿瘤术和外延蛋白酶的变化，例如通过将甲基加入DNA中的胞嘧啶碱基。更深入地了解遗传和表观遗传机制之间的相互作用对于选择肿瘤生物标志物和未来的疗法发展至关重要。然而，人肿瘤标本和细胞系含有血清遗传和表观遗传变化，使数据分析复杂化。相反，某些小鼠肿瘤模型仅含有单一的基因突变并允许分析新生肿瘤。Max Planck分子遗传学研究所在柏林的科学家现在已经发现了鼠标幼肿瘤中超过13,000个表观遗传改变的经常性模式。发现这种基因组的图案在人结肠癌中部分地保守，并且可以促进新型临床结肠癌生物标志物进行早期检测。

已知两种分子变化触发肿瘤发展：一个是基因突变- 即DNA-致死基因的alphabetic序列中的改变，导致肿瘤的不受控制生长，或抑制这种生长的灭活基因。另一个是表观遗传修饰，例如DNA中的甲基的新分布有助于遗传信息癌症细胞被解释为不同。

遗传和表观遗传机制在癌症发展过程中进行合作——但这些系统是如何相互影响的，以及哪些变化是最先被发现的，我们知之甚少。这些问题只能通过研究人类肿瘤才能得到回答:癌症通常在确诊时已经存在好几年了。因此，癌细胞已经表现出成千上万的遗传和表观遗传变化在这个阶段，使分析复杂化。

老鼠体内相应的息肉的情况不同，研究人员可以在它们形成后的相当早的时间进行研究。因此，马克斯·普朗克分子遗传学研究所(Max Planck Institute For Molecular Genetics)的科学家们现在正在研究在小鼠模型的帮助下，肠肿瘤中哪一种表观遗传变化首先发生的问题。

“用小鼠，我们可以比人类更容易地调查第一个变化”，马克斯马尔特尔说，这是一项研究。科学家分析了具有APC基因缺陷的小鼠菌株的表观遗传变化。该基因用作小鼠的肠肿瘤抑制剂以及人类。因此，它已经失去了大多数结肠癌患者的功能。

研究结果显示了一幅清晰的画面:研究人员在所有小鼠肿瘤样本中发现了超过13000种表观遗传变化的重复模式。相比之下，他们在健康的肠道或肠道干细胞(肿瘤的来源细胞)中没有发现这种模式。由于这些老鼠——也就是这些肿瘤——出生不到三个月，这些变化必定在肿瘤细胞内APC基因的第一个基因突变后不久就已经扩散了。根据科学家们的说法，第一个突变已经导致了许多控制表观遗传机制的酶的病理激活。

值得注意的是，分子生物学家不仅在老鼠身上，也在人类身上发现了肿瘤特异性表观遗传模式的大部分结肠癌组织。Markus Morkel希望:“因此，这些最初的表观遗传变化可以作为标记，在未来显著简化结肠肿瘤的早期诊断。”患者只需提供一份血液样本进行诊断，就可以放弃小肠镜检查。