Cell年度综述：癌症基因组入选

　　Cell杂志创刊于1976年，现已成为世界自然科学研究领域最著名的期刊之一，并陆续发行了十几种姊妹刊，在各自专业领域里均占据着举足轻重的地位。近期Cell杂志盘点了2013年度最佳综述及最佳论文，其中热门技术CRISPR也登上了榜单，相关论文描述了利用基因调控系统 CRISPR/Cas，一步操控小鼠基因组纳入了报告基因和条件性等位基因的方法。

　　最佳论文

　　Genome-wide Chromatin State Transitions Associated with Developmental and Environmental Cues

　　研究人员绘制出了一张范围广，种类多的人类组织和干细胞的染色质全基因组图谱，获得了功能性遗传学元件研究突破，由此进行了前所未有的功能基因组诠释。

　　自从在癌基因和肿瘤抑癌基因中发现最早的频发突变(recurrent mutation)以来，人们已经明确癌症在很大程度上是一种遗传疾病。几乎所有的人类肿瘤都保留着反映其起源组织的表型，由此突显了癌症生物学中表观遗传学的中心地位。事实上，科学家们也越来越认识到可传递的表观遗传改变(对基因组或其支架的化学修饰，不涉及核苷酸序列改变)有可能重新获得，而这些表突变(epimutation)也可能会促使癌变。

　　由此癌症表观遗传学蓬勃的发展了起来，其中一个关键元件就是染色质，染色质组织差异是造成单遗传背景，多细胞状态的关键，然而目前关于体内组织这一部分的情况，科学家们还知之甚少。

　　在这篇文章中，研究人员在之前研究的基础上，绘制出了一张范围广，种类多的人类组织和干细胞的染色质全基因组图谱，获得了功能性遗传学元件研究突破，由此进行了前所未有的功能基因组诠释，分析了这些遗传学元件在发育阶段，细胞谱系，细胞环境等方面的调控机制。

　　Posttranscriptional Control of T Cell Effector Function by Aerobic Glycolysis

　　来自华盛顿大学医学院的研究人员在新研究中证实，癌细胞对糖的嗜好有可能给免疫细胞功能造成了严重的影响。科学家们发现当他们从重要的免疫细胞——T细胞处夺去糖时，细胞不再生成对抗肿瘤和某些类型感染的重要炎症化合物：γ-干扰素。

　　T细胞可以进入到肿瘤中，然而不幸的是，它们往往无法有效地杀死癌细胞。缺乏生成γ-干扰素的能力有可能是导致它们不能杀死肿瘤的一个原因。通过更多地了解糖代谢影响干扰素生成的机制，我们或有可能开发出通过增强T细胞功能来对抗肿瘤的新疗法。

　　然而，科学家们并不清楚为何许多的细胞(包括T细胞)在需要快速增殖之时，都会切换到有氧糖酵解。当T细胞开始对入侵者或肿瘤做出反应时它们会快速地增殖，科学家们认为它们切换到有氧糖酵解是这一增殖过程至关重要。

　　在这项研究中，论文的第一作者Chih-Hao Chang建立了一个系统，这使得他能够控制试管中T细胞可获得的资源。通过切换控制细胞所能获得的糖，他能够迫使其采用氧化磷酸化或有氧糖酵解。

　　Modeling Recent Human Evolution in Mice by Expression of a Selected EDAR Variant

　　研究人员在一个关键人类基因中发现了一种变异，认为这是引发东亚人有别于其他人种的几个显著特征的根源。论文发表在《细胞》期刊上。这些特征包括较粗的毛干、更多汗腺、有显著特征的牙齿，以及较小的乳房。研究发现，非洲人和欧洲人都携带EDAR基因的正常版本，但是在多数东亚人身上，其中一个DNA 单位发生了变异。研究人员对老鼠的研究证实该变异基因会导致毛发较粗、汗腺较多和乳腺组织较少。

　　研究发现，3.5万年前的一次基因变异，赋予了东亚人有别于其他人种的诸多特征，包括丰富的汗腺和较小的乳房，揭示了人类进化史上一次关键的转折。

　　研究人员在一个关键人类基因中发现了一种变异，认为这是引发东亚人有别于其他人种的几个显著特征的根源，对人类进化有了深入了解。

　　最佳综述：

　　Lessons from the Cancer Genome

　　哈佛麻省Broad研究院的著名遗传学家Eric S. Lander教授与另外一位学者介绍了癌症基因组的系统性研究进展，概况了在细胞信号传导，染色体和表观遗传调控等方面发现的新癌基因，并指出了未来还需要进一步探索的研究方向。

　　Lander 教授是Broad医学院的创始人之一，人类基因组计划领导者之一，美国科学院院士。这位学者已经连续八年登上了汤姆森路透 ScienceWatch 公布的引用热门作者排行榜，2011年他发表了论文14篇，其中多篇属于引用数最多的生物学论文。

　　在 2001年完成人类基因组测序后，许多的研究人员立即将目光放到了利用这些信息来更好地了解遗传学上。近几年里，癌症基因组系统研究成果大量涌现，这些成果发现了不少之前未知的新癌基因，这些基因会影响细胞信号传导，染色质，表观调控，RNA剪接，蛋白的动态平衡，新陈代谢，以及细胞系成熟。

　　但是Lander教授也表示，“总体来说，癌症基因组学研究还处于起步阶段，我们还需要进行大量的研究工作，完成原发性肿瘤，以及癌症整个发展史中的突变目录；在常见基因组突变和可变途径，以及可获得性细胞易感性间搭建起桥梁；将这些信息用于指导新治疗方法的开发和应用。”

　　The Hallmarks of Aging

　　三十年前，人们在线虫研究中认识到：对于某些生物来说，只需要几个基因就能将寿命延长两倍。此后伴随着人类文明进程的话题“抗衰老”研究迎来了新的黄金时期。

　　衰老研究领域充满了各种各样的理论，Cell杂志刊登了一篇来自欧洲科学家关于衰老研究的详尽综述，希望能够通过理顺衰老研究中的重要发现，为未来的研究提供基础框架。文中列举了目前哺乳动物衰老研究中的全部九种分子指标，并探讨了这些指标的抗衰老潜力，同时也澄清了该领域中的一些传言，例如抗氧化剂能够用于延缓衰老等。

　　本篇综述着重于迄今为止的分子和遗传学证据，对衰老研究进行系统回顾和梳理。文章认为，理解和研究衰老也有助于人们对抗癌症和一些其它疾病。衰老是一生中DNA损伤累积的结果，而DNA损伤累积也会引发癌症、糖尿病、心血管疾病和阿尔茨海默症等神经退行性疾病。文章指出，癌症和衰老的根源是一样的，可以说是同一基础过程的两种不同表现。

　　研究人员强调，衰老研究的目的并不是消除皱纹，也不是不惜任何代价延长寿命，而是旨在寻找治疗靶标以改善正常衰老时的人体健康。

　　The Regulation of Cell Size

　　细胞大小对于生物学的影响并不仅仅局限于目前我们所了解的知识，这篇综述性文章揭示了一些对于细胞大小和生长调控具有重要意义的信号途径。

　　lincRNAs: Genomics, Evolution, and Mechanisms

　　长链非编码RNA(lincRNA)起初被认为是基因组转录的“噪音”，是RNA聚合酶II转录的副产物，不具有生物学功能。而在2011年，多篇文章揭示了lincRNA的功能。例如Broad研究院的Mitchell Guttman及其同事对胚胎干细胞中表达的长链非编码RNA(lincRNA)开展了RNAi研究，发现一些lincRNA的knockdown会影响细胞中的基因表达，进而影响干细胞的多能性和发育。

　　此外还有来自Sanford-Burnham医学研究所的科学家们发现，在病原体入侵使特定白细胞(巨噬细胞)激活时，生成了新的复合体。研究显示，这一复合体参与了免疫应答的调控，而且与川崎病(Kawasaki disease)有关。

　　这些研究都表明这种RNA在基因组，进化和作用机制方面还有许多未解之谜，有待研究人员进一步探索。