大家好,这里是专注表观组学十余年,领跑多组学科研服务的易基因。 近年来,随着人们对表观遗传学认识的深入,尤其是DNA甲基转移酶抑制物、组蛋白乙酰化抑制剂等在各种疾病患者的成功临床研究,表观遗传学逐渐成为疾病研究的热点。本期小编主要就表观遗传学在临床和转化医学应用研究进行概括性总结。 1、表观遗传调控的核心机制 表观遗传是非DNA 序列遗传信息的传递, 它不涉及基因序列的改变, 不符合孟德尔式的遗传方式。表观遗传学研究的是生物可遗传的染色质修饰。目前,其主要研究内容包括DNA甲基化、组蛋白修饰、组蛋白变异、ATP依赖的染色质重塑复合物、polycomb/trithorax蛋白复合物、非编码RNA(包括siRNA和miRNAs)等。 2、与疾病相关的表观遗传调控异常 表观遗传机制在人的一生中调节DNA的可及性。受精后,父系基因组立即进行DNA去甲基化和组蛋白修饰母体基因组逐渐去甲基化,最终开始了一波新的胚胎甲基化,为发育中的胚胎组织建立了蓝图。因此,每个细胞都有自己的表观遗传模式,必须小心地维持这种模式以调节适当的基因表达。这些精细的DNA甲基化和组蛋白修饰模式的失调可能导致先天性疾病或使人易患获得性疾病(癌症和神经退行性疾病)。 与疾病相关的表观遗传修饰变化可分为两类: (1)受表观遗传调控的基因发生异常 (2)建立、维持表观遗传修饰的基因发生异常 3、表观遗传调控研究方向较为热门的疾病类型 1、肿瘤:各类肿瘤 2、免疫疾病:
3、代谢疾病:二型糖尿病(T2D)、肥胖等 4、神经退行性疾病:癫痫、肌萎缩侧索硬化症(ALS) ,帕金森病(PD),阿尔茨海默病(AD)等。 5、精神疾病:精神分裂症、重度抑郁症、创伤后应激障碍等。 6、其他疾病:
4、表观遗传标志物具有巨大的临床转化潜力 人类疾病的表观遗传生物标志物。表观遗传测量技术取决于样品的类型。 目前全基因组方法是在组织活检样 本或血细胞中进行的,而针对基因组特定候选区域的定量方法可以应用于从无创技术(唾液、粪便、尿液或血液)到有创技术(脑脊液、胸腔积液或组织活检)。液体活检特别推荐用于大规模识别新的生物标志物。 特异表观遗传改变作为疾病风险、诊断、预后或对临床常规或临床试验中检测的治疗反应的生物标志物具有巨大的临床转化潜力。 5、人类疾病的表观遗传治疗药物 几种DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)或组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)类药物被批准用于血液系统恶性肿瘤的治疗。它们在其他疾病中的应用,包括神经系统疾病、免疫相关疾病或消除传染病中的潜伏病毒,目前正在进行多项临床试验。 新的有前途的组蛋白甲基转移酶抑制剂: (HMTi)和组蛋白去甲基化酶抑制剂(HDMi)正在作为表观遗传学基础的药理学的替代策略出现。最后,小分子组蛋白乙酰转移酶抑制剂(HATi)的开发和评价是还一个初步的概念,正在进行临床前研究。 6、DNA甲基化标志物是最具临床转化的标志物之一
小结: 尽管临床表观遗传学仍处于新生阶段,但一些表观药物已被批准,并且用于疾病诊断、治疗反应以及预后的一系列表观遗传标记已经存在或正在开发。肿瘤治疗目前是临床表观遗传学的主要重点,但是在癌症以外的其他医学领域也在进行着大量的临床试验和临床前研究。相信在不久的将来,临床表观遗传学的应用范围将远远超出癌症。尽管还有很多挑战需要在未来的研究中克服,但毋庸置疑的是,表观遗传学将成为使用预测生物标志物或量身定制的治疗方法的个体化医学新时代的重要参与者。 Tips:有需要表观组学测序或合作研究的老师可以联系我们哦~~ 相关阅读: 项目文章|ChIP-seq揭示H3K27me3去甲基化酶在体细胞重编程调控转录机制 |
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