近日,英国Nature出版社子刊《Scientific Reports》在线发表了浙江大学医学院附属第一医院李明定教授和他的学生马云龙博士最新研究成果——首次利用系统生物学的方法探讨吸烟如何导致癌症发生的表观遗传学机制,证明了吸烟可以通过改变DNA甲基化而导致癌症的发生,为预防和治疗由吸烟而导致的癌症提供了很好的基础和潜在的分子靶标. 吸烟能够导致一系列癌症发生.目前,1/3的癌症可归因于吸烟,特别是肺癌.吸烟能够增加5倍到10倍肺癌发生的风险.众多遗传关联分析研究已经揭示一定数量的遗传突变位点与吸烟引起的癌症相关,但所发现的证据仍远不能解释吸烟诱导癌症发生的分子机制.
为此,许多科研工作者将重心转移到与吸烟相关的异常DNA甲基化上,试图通过研究表观遗传修饰来解释吸烟导致癌症的分子机理. 在研究中,李明定、马云龙团队首先提出假设,即吸烟导致的异常DNA甲基化位点富集在与癌症发生发展相关的重要基因和生物通路中.他们从28项基于血液和口腔组织非癌变样本的研究中收集了两组与吸烟相关的差异甲基化基因.通过系统生物学分析,他们发现了11条通路与吸烟导致的癌症发生相关,其中Aryl hydrocarbon receptor信号通路在癌症发生起始中发挥着重要作用.同时,他们基于48个重要基因构建了癌症致病蛋白网络.最后,他们利用TCGA数据库的两种肺癌样本验证了这些吸烟相关的致癌基因,如DUSP4、AKT3、NOTCH1和SMARCA4等.
