Science封面图展示新研究阐释了表观基因组蓝图，图片来源:science

导读：肿瘤是当今人类面临的大问题，但对肿瘤发生的机制却知之甚少。10月26日，《科学》封面论文上报告，科学家通过整合表观基因组学与TCGA数据的多组学分析方法，描绘人类原发肿瘤细胞的表观基因组蓝图，初步揭开了肿瘤发生的神秘面纱。

撰文 | 何东明

责编 | 叶水送

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肿瘤是当今人类面临健康的大问题，由于其高度复杂性，我们对肿瘤的认识还知之甚少，特别是肿瘤的发生过程。

10月26日，《科学》发布一项重要成果，科学家通过表观基因组学与TCGA数据库整合的分析，描绘出人类原发肿瘤细胞染色质调控的基本框架图。这为肿瘤诊断与药物研发打开了新视角，为此成为封面论文并配发专评。

来自斯坦福大学的华人学者张元豪教授共同领导了此项研究，他是肿瘤基因组学教授，也是HHMI研究员。通过对代表23种不同人类癌症的410个原发性肿瘤分析，使用转座酶可接近性染色质测序技术（assay of transposase accessible chromatin，ATAC-seq）系统地分析了这些癌症细胞染色质DNA的可接近性，结果发现了562709种转录酶可及的DNA元件，其中很多都是肿瘤遗传风险位点。

肿瘤发生的多步骤模型，图片来源：science

他们将获得高质量ATAC-seq深度测序结果与TCGA的多组学整合分析，发现了癌症中大量的远端增强子，肿瘤类型特异的驱动性转录因子，调控区域的体细胞突变，基因启动子与非编码元件的长距离调控作用。

研究者还在乳腺癌细胞系上用CRISPR-Cas9技术对启动子-增强子的调控进行了验证。此研究预测了数万个基因调控方式，包括了PD-L1、MYC、BCL2等重要肿瘤相关基因，为肿瘤研究提供了丰富的资源，给出了一种系统性的理解癌症非编码基因组方法。

剑桥大学Jussi Taipale教授在评论中指出，该研究以功能性基因组角度阐释人类原发肿瘤细胞，填补了经典基因组学在理解肿瘤发生机制上的缺口。

参考文献

1. Corces et al.，The chromatin accessibility landscape of primary human cancers， Science 362, eaav1898 (2018).

2. Jussi Taipale, The chromatin of cancer, Science perspective:362（401-402），2018.

注：ATAC-seq: 通过一种特异转座酶，可接近由于没有组蛋白覆盖而显露于核小体外的DNA位点并插入一段特异接头序列与进行切割，从而可对释放的片段进行高效的分离和测序。