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一项研究发现，一种组蛋白的编码基因发生单一缺陷与小儿癌症有关联。                               

威斯康星大学麦迪逊分校医学与公共卫生学院生物分子化学助理教授Peter W. Lewis说：“不同于大多数癌症需要多次打击，我们发现这一特殊突变可凭自身形成肿瘤。”

组蛋白从它们帮助打包和组织的同一基因组处推导出它们的模式。Lewis说：“组蛋白的日常工作是压缩基因组。组蛋白将6英尺的DNA打包成直径只有几微米。”

Lewis在来到威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星研究所很久以前就开始探索组蛋白突变，获得了2013年的研究发现。他和同事们发现了一种组蛋白突变与DIPG致命脑肿瘤之间的关联机制。

由于这一DIPG突变总是改变组蛋白基因同一位置的同一氨基酸，knew知道这件事有些特别。组蛋白在激活或沉默基因的级联反应中起作用。在这些过程中，组蛋白被装饰上某些可吸引蛋白质，转而引发进一步事件的化学基团。

最终的结果可能是蛋白质形成——另一个利用DNA（或起相反作用的机制）及沉默DNA的过程。

在当前的研究中，Lewis和同事们证实了这一组蛋白突变非凡的能力。“没有人曾想过将发现单一的组蛋白突变引起癌症，因为你从父母那里各自得到了15个拷贝的这一组蛋白基因，其他的这些基因将可能会补偿单一突变。

在以往的DIPC研究工作中，Lewis发现突变可导致组蛋白抑制PRC2酶，PRC2通过压缩基因使得它们失活。而如果组蛋白突变抑制PRC2，则会丧失这一沉默作用，Lewis说，“这导致了异常的基因表达。”

基因沉默是必不可少的。尽管几乎所有人类细胞类型都包含我们2万多基因中的每个基因，“在特定细胞类型中大多数基因被关闭，因为它们被打包，无法作为蛋白质的模板，”Lewis说。

在2014年，Lewis和同事们证实K27位点组蛋白突变可以阻断神经干细胞分化，使得它保持在一种容易失控生长的原始状态。

不久之后，英国的一个研究小组发现95%的成软骨细胞瘤（一种罕见的青少年骨癌）在这一组蛋白基因的K36位点包含一个相似的突变

新Science研究将焦点放在了K36突变上，它阻止了可以形成软骨、骨和脂肪的干细胞类型特化。当研究人员将这一突变插入到小鼠体内时，结果正如所预期的，由于K36突变引起干细胞发育停滞，导致了未分化的小儿肉瘤。

Lewis和来自洛克菲勒大学与麦吉尔大学的同事们还筛查了来自未分化肉瘤的人类组织，在20%的样本中看到了相同的K36突变。“我们在小鼠中了解的体现在了人类疾病中，它不仅仅是一些古怪的小鼠假象，”Lewis说。

尽管一些基因突变强大到自身足以引起癌症，“这是第一次证实一种组蛋白基因突变独自引起癌症，”Lewis说，“由于有29个完整的组蛋白，缺乏通常存在于成年肿瘤中的其他突变，研究结果更加惊人。这是我们所说的显性失活；一只烂苹果，糟蹋了一整箩。这些是非常强力的突变。”

 Lewis说，对于特定癌症的这种基本认识对于启动药物测试至关重要，“除非你获得这一模型，不然你要从何处开始？”

Lewis说，受到组蛋白突变影响的酶与许多常见癌症有关联，Lewis正与一家制药公司合作以发现“突变组蛋白是如何想办法抑制该酶的。”

一种抑制PRC2的药物或许能够抑制该酶可能过度活化的转移性乳腺癌。

Lewis 指出，组蛋白修饰“可与其他的机制共同发挥作用，因此除了癌症，它对于更广泛地认识人类发育极为重要。”

来自复旦大学上海医学院的蓝斐教授与哈佛大学施扬教授，两位教授探讨了组蛋白H3.3与癌症之间的关联，并介绍了近期国内外的研究团体在对H3.3突变致癌机制的研究中取得的一些重要进展。

2014年，研究人员构建出了第一种动物模型，在果蝇中评估了两种不同的组蛋白H3.3突变的分子效应。由Ali Shilatifard博士领导的这一研究小组将结果发布，强有力地表明了这些突变实际上驱动了癌症，并鉴别出了有可能为癌症治疗靶向的互作伙伴蛋白和信号通路（Science揭示癌症表观遗传新机制）。