針對疾病相關(guān)的表觀調(diào)控因子的小分子復(fù)合物藥物開發(fā)前景廣闊，這方面的努力會為人類的健康和疾病治療帶來福音

　　近日，在主題為“表觀遺傳學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來”的中國科協(xié)第103期新觀點(diǎn)新學(xué)說學(xué)術(shù)沙龍上，與會專家對表觀遺傳學(xué)對人們生活的影響及未來應(yīng)用前景展開了深入探討，而這種影響涉及到我們生活的方方面面，包括生活方式和生活習(xí)慣。

　　我國的表觀遺傳學(xué)研究正處于一個(gè)快速發(fā)展階段，與國外齊頭并進(jìn)，尤其是近年來，涌現(xiàn)了一大批具有國際先進(jìn)水平的科研成果。

　　“針對疾病相關(guān)的表觀調(diào)控因子的小分子復(fù)合物藥物開發(fā)前景廣闊，相信這方面的努力會為人類的健康和疾病治療帶來福音?！比A東師范大學(xué)生命醫(yī)學(xué)研究所副所長翁杰敏說，然而，在從研究向成果的轉(zhuǎn)化過程中，比如說制藥，研究人員能做的還處于前端尋找靶點(diǎn)或基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，如果真要發(fā)展到臨床應(yīng)用，現(xiàn)在國家的支持力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　因此，與會專家建議，國家應(yīng)該繼續(xù)并更好的支持表觀遺傳學(xué)包括干細(xì)胞方面的研究工作。

　　一對同卵雙胞胎，擁有近乎完全一致的DNA遺傳信息，長大后卻性格迥異，亦或一方經(jīng)常生病，另一方完全正常。這是為什么？經(jīng)典遺傳學(xué)完全無法解釋，而這一切，在表觀遺傳學(xué)那里，似乎可以找到答案。

　　說起表觀遺傳學(xué)，大多數(shù)人也許會搖搖頭表示沒有聽過，而說起遺傳學(xué)及基因組學(xué)，人們似乎并不太陌生。

　　“其實(shí)，基因組學(xué)正是表觀遺傳學(xué)研究的基礎(chǔ)之一。”中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院、中國遺傳學(xué)會表觀遺傳專業(yè)委員會主任孫中生研究員接受科技日報(bào)采訪時(shí)說，“為什么同卵雙胞胎卻表現(xiàn)出完全不同的狀態(tài)，這正是表觀遺傳在起作用。”

　　破解基因的密碼指令

　　人類不僅擁有作為基本遺傳物質(zhì)的基因組信息，還擁有一套管理、調(diào)控、修飾基因組的密碼指令系統(tǒng)

　　1939年，生物學(xué)家Waddington率先提出“表觀遺傳學(xué)”這一術(shù)語。如今，“表觀遺傳學(xué)”已經(jīng)走過了70多個(gè)年頭。不過，這門學(xué)科得以真正綻放異彩，其實(shí)也就僅僅10余年，現(xiàn)在它已成為生命科學(xué)界最熱門的領(lǐng)域之一。

　　通俗地說，表觀遺傳學(xué)是研究在沒有細(xì)胞核DNA序列改變的情況下，基因功能發(fā)生的可逆的、可遺傳的改變，從而影響生物行為及生理變化的學(xué)科。

　　在研究過程中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種甲基分子（-CH3），它就像一個(gè)帽子：帶上它，基因關(guān)閉；摘掉它，基因表達(dá)——被分別稱為甲基化和去甲基化。

　　這些數(shù)以百萬計(jì)的甲基有些直接附著在DNA上面，有些則附著在某些和DNA糾結(jié)在一起的組蛋白上。當(dāng)機(jī)體不希望某些基因信息被讀取時(shí)，基因的“啟動(dòng)子”DNA就被戴上很多甲基帽，使得基因無法從那里讀取，啟動(dòng)功能。

　　因此，即使攜帶遺傳信息完全一樣的兩個(gè)個(gè)體，由于表達(dá)修飾上的差異，也可能會表現(xiàn)出完全不同的性狀。DNA的甲基化就是最常見的表觀遺傳學(xué)修飾方式之一。

　　“也就是說，人類不僅擁有作為基本遺傳物質(zhì)的基因組信息，還擁有一套管理、調(diào)控、修飾基因組的密碼指令系統(tǒng)。不同的個(gè)體，指令系統(tǒng)也不同。另外，這套密碼指令還能在特定環(huán)境下發(fā)生改變?！比A東師范大學(xué)生命醫(yī)學(xué)研究所副所長翁杰敏說。

　　他介紹，人體內(nèi)每一個(gè)細(xì)胞都包含完整的基因組和表觀基因組。通過基因組和表觀基因組測序可以發(fā)現(xiàn)每個(gè)個(gè)體的獨(dú)特性，有助于揭示為何有些人需要更少的睡眠、不同人對運(yùn)動(dòng)有不同反應(yīng)、學(xué)習(xí)和記憶的能力差異，甚至包括個(gè)體的自信程度等。

　　獲得性遺傳的“逆襲”

　　有關(guān)獲得性遺傳性狀是否能夠遺傳的爭議由來已久，這一領(lǐng)域已成為表觀遺傳研究的熱門

　　19世紀(jì)初，法國人拉馬克提出了“獲得性性狀”可以遺傳的假說，該假說被稱為“拉馬克主義”。其認(rèn)為進(jìn)化有可能在較短世代間內(nèi)發(fā)生：受環(huán)境選擇，生物努力改變自己的性狀并傳遞給下一代，而達(dá)爾文卻認(rèn)為遺傳物質(zhì)的改變和自然選擇是生物進(jìn)化的原因。

　　“獲得性遺傳是‘后天獲得性狀遺傳’的簡稱，指生物在個(gè)體生活過程中，受外界環(huán)境條件影響，產(chǎn)生帶有適應(yīng)意義和一定方向的性狀變化，并能夠遺傳給后代的現(xiàn)象?！睂O中生說。

　　的確，在科學(xué)界，有關(guān)獲得性遺傳性狀是否能夠遺傳的爭議由來已久，而普通民眾對這一話題的關(guān)注度也越來越高——我現(xiàn)在所處的環(huán)境、生活習(xí)慣甚至一言一行是否會通過遺傳影響下一代，這都成為人們關(guān)心的問題。正因此，獲得性遺傳已成為表觀遺傳研究的熱門方向。

　　一般認(rèn)為，生成精子和卵子時(shí)會剝離表觀遺傳變異，只有基因才能得到遺傳。舉例來說，父母生下來都是單眼皮，孩子就不可能天生雙眼皮。但表觀遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)不是這么單純的事，有些獲得性遺傳基因的變異確確實(shí)實(shí)保留了下來，影響下一代甚至下幾代。

　　如人群及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明肥胖基因通過父親能傳到下一代，給懷孕母親喂食那些引起肥胖的高脂食物也可以導(dǎo)致下一代肥胖，下一代也可以通過交配傳遞給其后代。

　　研究者在瑞典的一個(gè)小村里發(fā)現(xiàn)，祖父輩上經(jīng)歷過饑荒的人患心血管疾病的可能性普遍比那些祖父輩沒有經(jīng)歷過饑荒的人低。這就是說，如果父母3歲那年發(fā)了次燒，孩子的基因從此就改變了，這是完全可能的。

　　恐懼的感覺也可以遺傳。2014年發(fā)表一篇論文介紹了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：研究者通過給雄鼠一種特殊的氣味并給予電擊，發(fā)現(xiàn)雄鼠對氣味產(chǎn)生了恐懼感，通過交配，這種恐懼可以傳給下一代，而且遺傳兩代。究其原因發(fā)現(xiàn)，芳香化合物受體啟動(dòng)子區(qū)DNA甲基化水平降低，導(dǎo)致這個(gè)基因表達(dá)升高，從而使它的下一代聞到這個(gè)氣味就逃避。

　　基因調(diào)控也能治療疾病

　　一旦基因發(fā)生突變要修復(fù)是很困難的，但或許可以通過調(diào)控相應(yīng)基因表達(dá)，達(dá)到疾病治療的目的

　　“雖然有很多人類疾病是因?yàn)榛蛲蛔兓蛘呷毕菟斐傻模灿泻芏嗍怯森h(huán)境等多種因素引起的，并沒有基因突變的方式?！蔽探苊粽f。

　　“像人們比較熟悉的糖尿病，以前總說是生活方式變化導(dǎo)致的，其實(shí)這正是與消化相關(guān)的表觀遺傳改變引起的?！睂O中生說，之前在低營養(yǎng)環(huán)境下出生的人群，如今生活水平提高，而體內(nèi)與之相應(yīng)的表觀修飾并不適應(yīng)，所以就會以病的形式表現(xiàn)出來。

　　曾經(jīng)有一個(gè)說法：疾病是外界環(huán)境和個(gè)體基因共同作用的結(jié)果。在表觀遺傳學(xué)時(shí)代，這個(gè)說法可以改成：大多疾病是表觀遺傳和基因共同修飾的結(jié)果。

　　“表觀遺傳學(xué)研究與人類健康關(guān)系密切。”在翁杰敏看來，研究表觀遺傳學(xué)能更加全面地了解生物個(gè)體胚胎發(fā)育和細(xì)胞命運(yùn)決定的過程和疾病發(fā)生的原因。理論上來說，一旦基因發(fā)生突變要修復(fù)該突變是很困難的。但我們或許可以通過不同的方法來調(diào)控相應(yīng)基因或相關(guān)基因的表達(dá)，來達(dá)到疾病治療的目的。

　　比如說，近年來發(fā)現(xiàn)很多的表觀調(diào)控因子，如組蛋白修飾酶和DNA甲基化酶在腫瘤中存在異常表達(dá)的現(xiàn)象，目前表觀修飾因子被認(rèn)為是治療腫瘤的一類新的重要靶標(biāo)，國內(nèi)外都在研發(fā)針對組蛋白修飾酶和DNA甲基化酶的小分子抑制劑，少數(shù)小分子化合物已被批準(zhǔn)應(yīng)用于腫瘤臨床治療，而更多的正處于臨床前研究階段。

　　研究者認(rèn)為，這就給疾病治療提供了一個(gè)新的操作空間，可以通過某種特定的化合物，將表觀遺傳基因改變，從而達(dá)到治愈某種疾病的目的，也可以作為癌細(xì)胞的標(biāo)記以及作為治療和化療特定性響應(yīng)的標(biāo)記。