吸煙可以改變 DNA 甲基化

近日，英國 Nature 出版社子刊《Scientific Reports》在線發(fā)表了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬*醫(yī)院李明定教授和他的學(xué)生馬云龍博士研究成果——利用系統(tǒng)生物學(xué)的方法探討吸煙如何導(dǎo)致癌癥發(fā)生的表觀遺傳學(xué)機(jī)制，證明了吸煙可以通過改變 DNA 甲基化而導(dǎo)致癌癥的發(fā)生，為預(yù)防和治療由吸煙而導(dǎo)致的癌癥提供了很好的基礎(chǔ)和潛在的分子靶標(biāo)。

吸煙能夠?qū)е乱幌盗邪┌Y發(fā)生。目前，1/ 3 的癌癥可歸因于吸煙，特別是肺癌。吸煙能夠增加 5 倍到 10 倍肺癌發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。眾多遺傳關(guān)聯(lián)分析研究已經(jīng)揭示一定數(shù)量的遺傳突變位點(diǎn)與吸煙引起的癌癥相關(guān)，但所發(fā)現(xiàn)的證據(jù)仍遠(yuǎn)不能解釋吸煙誘導(dǎo)癌癥發(fā)生的分子機(jī)制。為此，許多科研工作者將重心轉(zhuǎn)移到與吸煙相關(guān)的異常 DNA 甲基化上，試圖通過研究表觀遺傳修飾來解釋吸煙導(dǎo)致癌癥的分子機(jī)理。

在研究中，李明定、馬云龍團(tuán)隊(duì)首先提出假設(shè)，即吸煙導(dǎo)致的異常 DNA 甲基化位點(diǎn)富集在與癌癥發(fā)生發(fā)展相關(guān)的重要基因和生物通路中。他們從 28 項(xiàng)基于血液和口腔組織非癌變樣本的研究中收集了兩組與吸煙相關(guān)的差異甲基化基因。通過系統(tǒng)生物學(xué)分析，他們發(fā)現(xiàn)了 11 條通路與吸煙導(dǎo)致的癌癥發(fā)生相關(guān)，其中 Aryl hydrocarbon receptor 信號(hào)通路在癌癥發(fā)生起始中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，他們基于 48 個(gè)重要基因構(gòu)建了癌癥致病蛋白網(wǎng)絡(luò)。zui后，他們利用 TCGA 數(shù)據(jù)庫的兩種肺癌樣本驗(yàn)證了這些吸煙相關(guān)的致癌基因，如 DUSP4、AKT3、NOTCH1 和 SMARCA4 等