每種癌癥都始于一個單細胞，zui近，美國Jackson實驗室(JAX)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種和可靠的方法——開放染色質(zhì)的全基因組分析，來識別引起特定類型白血病的細胞，這對于癌癥預(yù)后結(jié)果有很大的價值。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在7月11日的《Nature Communications》。

本文*作者、JAX助理教授Jennifer Trowbridge博士指出：“知道癌細胞的起源細胞，可以讓我們深入了解腫瘤亞型，以及可能的診斷和治療益處。但是目前，識別大部分腫瘤細胞的起源細胞的方法，一直都是不成功的。”

染色質(zhì)是在細胞核中的材料，在細胞分裂過程中凝結(jié)形成染色體，是由DNA、被稱為組蛋白的蛋白質(zhì)和RNA組成的。每種類型的細胞都有一個*的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括封閉的染色質(zhì)——緊緊纏繞在核小體周圍并且相對不活躍，和開放的染色質(zhì)——寬松的材料片段，與編碼在DNA中的調(diào)控元素相互作用。

Trowbridge假設(shè)，分析大量腫瘤細胞中的開放染色質(zhì)，可以提供一種可能的改進方法，來識別癌細胞的起源，因為染色質(zhì)結(jié)構(gòu)有著細胞類型的特異性。

她的實驗室采用一種急性髓系白血病(AML)的小鼠模型，是由MLL-AF9的表達驅(qū)動的，這個融合致癌基因是由人類染色體9和11之間的染色體易位形成的。他們開始于五個不同的、正常細胞類型，存在于小鼠和人類的骨髓中：長期造血干細胞（HSCs）、短期HSCs、多能祖細胞、常見的髓系祖細胞和粒細胞巨噬細胞祖細胞。由這些不同的起源細胞發(fā)展而來的AML，當(dāng)被移植到小鼠體內(nèi)后，有不同的外顯率和侵襲性，干細胞來源的細胞系是侵襲性的，而定向祖細胞系則是zui少侵襲性的。這些模式也反映在每個細胞株中白血病啟動細胞的頻率，HSCs具有zui高的頻率，定向祖細胞則具有zui低的頻率。

為了在這些不同的AML樣本中分析開放染色質(zhì)，并將它們與正常細胞中開放染色質(zhì)模式進行比較，Trowbridge與JAX助理教授Duygu Ucar博士共同合作，來研究基因調(diào)控，包括染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。同時，他們在AML樣本中確定了開放的染色質(zhì)標簽和基因表達模式，可讓我們將干細胞來源的AML與原發(fā)AML的祖細胞區(qū)分開來。

這些結(jié)果在人類數(shù)據(jù)中證實了一些標志，表明當(dāng)一個祖細胞被轉(zhuǎn)化為白血病腫瘤的時候，它的細胞階段對白血病的臨床進展有所影響，具有較早期起源細胞的癌癥更具侵襲性。

研究人員注意到，對正常人類干細胞和祖細胞類型以及AML患者群中的開放染色質(zhì)進一步研究之后，這種分析方法將基于細胞的起源確定具有預(yù)后意義的區(qū)域，換句話說，確定一種寶貴的人類癌癥生物標志物。

此外，Trowbridge說，她的實驗室和Ucar之間的合作——實驗室科學(xué)家和計算科學(xué)家在小鼠建模和人類基因組學(xué)之間的互補優(yōu)勢，是未來研究發(fā)現(xiàn)的一個非常有前途的模型。

“如果沒有與精通人類基因組學(xué)的計算機科學(xué)同事之間的密切合作，這項研究就不可能行得通。本研究利用對我們來說嶄新的*基因組和基因組測序技術(shù)，并讓我們迅速從這些技術(shù)中提取zui大價值，將我們的結(jié)果與人類基因組數(shù)據(jù)進行整合和比較，揭示有轉(zhuǎn)化相關(guān)性的潛在生物學(xué)機制，我們將繼續(xù)進行研究。” 深圳子科生物科技有限公司編輯！