來源：馬薩諸塞州總醫院
摘要：膠質瘤細胞，是導致致命性腦腫瘤具有攻擊性和抗藥性的原因，這種細胞的比例很小。但是四個轉錄因子，即調節其他基因表達的蛋白，卻能夠將這些膠質瘤細胞區分出來。“有一種‘分子開關’，可以控制腦瘤細胞的一個非常具有攻擊性的亞群，即所謂的膠質瘤干細胞，而我們已經確定了這種‘分子開關’的代碼。”這項研究的其中一位領導者說。“了解了控制這些攻擊性細胞的原因將會給予我們消除這些細胞的可選方法，并有可能改變這一非常致命的腫瘤的情形。”
調節其它基因表達的蛋白質——四個轉錄因子的活性，似乎能夠區分出比例很小，但卻可以導致致命性腦腫瘤具有攻擊性和耐藥性的膠質瘤細胞。美國馬薩諸塞州總醫院（MGH）的一個團隊進行了調查，調查結果將刊登在4月24日出版的《細胞期刊》上，并將提前在網上發布，支持腫瘤病理學中的表觀遺傳學的重要性，控制進程基因能否表達，并通過新的治療方法來識別分子電路。
“我們已經確定了‘分子開關’的代碼，‘分子開關’可以控制腦瘤細胞的一個非常具有攻擊性的亞群，即所謂的膠質瘤干細胞”麻省總醫院病理學部和癌癥研究中心的Mario Suvà醫學博士、博士后說。他也是這篇發表在《細胞期刊》上的文章的合作者。“了解了導致這些細胞攻擊性的原因將給予我們消除它們的靈感，并有可能改變這一非常致命的腫瘤的情形。”
正常的生理發展遵循有序的分層發展，從能夠分化成幾乎所有類型細胞的干細胞，到祖細胞，產生具體亞型細胞和組織，再到完全分化的細胞，這個過程通常為單向進行。而人工誘導關鍵轉錄因子的活性，可以重新將分化細胞改回成干細胞狀態。此項發現榮獲2012年諾貝爾物理學獎。
小部分具有一定限制發展潛力的成體干細胞負責身體傷病的恢復以及更換磨損的細胞和組織，越來越多的證據表明，罕見的癌癥干細胞負責一些惡性腫瘤的無限制生長，包括膠質細胞瘤。幾項研究已經通過使用細胞表面標志物——在腫瘤細胞外膜發現的蛋白，來識別膠質細胞瘤的干細胞;但使用的具體標志物一直存在爭議，并且不能反映腫瘤細胞內的分子進程。目前的這項研究目的是闡明膠質細胞瘤的細胞層次結構，從而識別用來區分膠質細胞瘤干細胞和分化腫瘤細胞的表觀遺傳因子，進而提出針對這些因子的潛在療法。
在一系列的實驗中，研究人員首先確定了一組19個轉錄因子，與在分化的腫瘤細胞中相比，在能夠進行腫瘤繁殖的培養人類膠質細胞瘤干細胞中有更顯著的表達。測試所有這些因子由分化腫瘤細胞返回成干細胞狀態的能力，確定了四個因子的組合——POU3F2，SOX2，SALL2和OLIG2，這一組合能夠在體外和在動物模型中重新將分化的腫瘤細胞返回成膠質細胞瘤干細胞。
研究者接著確定了這四個因子和它們相應的調節元素——與轉錄因子相結合的DNA片段，活躍在2%~7%的人類膠質細胞瘤細胞當中，這些細胞還表達出一個已知的干細胞標記物。研究還表明，抑制重要調節蛋白復合物的反應，會導致膠質細胞瘤干細胞失去其干細胞特性，從而死亡。因為該復合物涉及核心轉錄因子中的一個已知目標基因，它活躍在膠質細胞瘤的干細胞，而非分化細胞當中。
“這項研究使我們回到了最基本的想法，就是癌細胞的攻擊性是有許多原因的。”麻省總醫院病理科和癌癥中心的博士后、資深作者Bradley Bernstein醫學博士解釋道。“正如具有相同基因組的正常細胞，分化成許多不同的細胞類型一樣，由特定的基因突變導致的單個腫瘤可以包含許多不同類型的細胞——干細胞和多分化細胞，并且這些差異會植根于他們的表觀遺傳信息之中。確定驅動這些膠質細胞瘤干細胞中的不同細胞狀態的原因可以為我們提供治療依然非常難以治療的腫瘤的最佳機會。”
