阿尔茨海默病可能与免疫系统有关，研究人员可能已经找到了如何在诊断之前确定癌症扩散的来源。这些仅仅是今天发表在《自然》杂志上的一系列研究报告中的一些发现，这些研究详细描述了人类基因中大部分未被映射的部分，并可能导致从高血压到关节炎和癌症等各种疾病的新疗法。

发生在100多种细胞类型中的表观遗传过程

一个基因是否在你的身体中表达是两层生物学的产物：基因组和表观基因组。基因组是包含在DNA中的基因的集合；这些在体内的细胞中或多或少是相同的。另一方面，表观基因组是遗传学的红绿灯；它提供了各种各样的信号来控制一个基因在一种细胞中是否活跃，所以它的变化更大。与基因组不同的是，人类的表观基因组还没有被科学家完全绘制出来。然而，路标表观基因组学项目今天在《自然》杂志上公布的研究结果使我们更接近这一目标，因为它们描述了发生在100多种不同人类细胞类型中的表观遗传过程，并可能导致药物逆转调节与疾病相关基因的化学修饰作用。

在第一项研究中，研究人员找出了在58种不同的生物学特性中，哪种类型的细胞基因突变是活跃的。有些发现并不完全出乎意料。例如，与血压相关的突变在心脏中是活跃的。但研究人员惊讶地发现，与阿尔茨海默病相关的突变在免疫细胞和神经元中都很活跃。麻省理工学院的分子生物学家、该研究的合著者曼诺利斯·凯利斯说，如果这一发现在老鼠身上成立，那就意味着与老年痴呆症相关的基因突变会影响免疫系统以及神经过程。

与阿尔茨海默病相关的突变在免疫细胞而不是神经元中是活跃的

阿尔茨海默氏症的发现是老鼠研究的结果，因此它可能并不代表人类患病情况的精确复制品。尽管如此，凯利斯仍然认为他们使用的小鼠阿尔茨海默症模型——麻省理工学院开发的——是一个很好的模型，因为研究人员能够证明，在小鼠身上打开和关闭的基因与在患有阿尔茨海默症的人的大脑中看到的基因非常接近。凯利斯说，这是表观基因组路线图计划的后果之一；它提供了一个“阿尔茨海默病小鼠更强大的模型”，这反过来又可能导致新的药物，针对免疫细胞，“也许”有助于阿尔茨海默病的发病倾向。

凯利斯说：“还有大量的工作要做——别误会，药物开发需要很多年——但新的方向是有希望的。”。

第二项研究表明，有时父母一方在基因水平上的影响大于另一方。人们从双亲身上继承染色体组成双链DNA。但是来自染色体上同一区域的双亲的基因表达水平并不相同。”“在同一基因的表达上，父母中的一方往往支配另一方，”加州大学圣地亚哥分校的细胞生物学家、该研究的合著者Bing Ren说。这一发现“对基础生物学和遗传疾病有着深远的意义”，因为确定某一特定基因的父母占主导地位，有朝一日可以帮助我们准确地确定一个人患上家族疾病的风险。

癌细胞（Cecil Fox博士/Wikimedia Comm***）

研究人员还开发了一种方法，可以精确定位扩散到身体许多不同部位的癌症**定肿瘤的起源细胞。在某些形式的转移癌中，这个位置只能是近似的。”华盛顿大学的遗传学家、这项研究的合著者约翰·斯塔马托扬诺普洛斯（John Stamatoyannopoulos）说：“大多数情况下，这些患者都是根据经验进行治疗的，换句话说，是基于某些特征，肿瘤学家可以利用这些特征来猜测癌症可能是什么。”通常情况下，患者的结局非常糟糕。”

精确定位特定肿瘤的起源细胞

但是，通过表观遗传学的视角观察癌症早期在体内发生的变化，可能会改变这一点。研究人员发现，与癌症相关的基因突变与引发癌症的细胞类型的表观遗传学特征非常吻合。Stamatoyannopoulos说，这些信息可以用来确定癌症的来源，准确率“接近90%”。

Stamatoyannopoulos说，这可能会改变对肿瘤的分析，也可能会改变我们对癌症突变的总体理解——突变可能“包含了我们尚未发掘的额外信息”

还有更多

每项研究中描述的发现都是早期的，需要其他研究小组的验证。他们应该被视为一个起点，特别是因为他们没有考虑到老化。Radboud大学的分子生物学家Henrik Stunnenberg在一篇与研究同时发表的自然新闻文章中说，表观基因组中的某些过程会随着时间的推移而改变，因此“未来的工作应该尝试解决表观基因组和基因组之间不断变化的关系。”。加州大学的分子生物学家Casey Romanoski和Christopher Glass写道，即使有这样的局限性，“这些论文和相关的数据集为理解细胞和组织之间的关系，以及描绘细胞特定的基因表达程序是如何实现的，提供了前所未有的资源。”，在《自然》杂志上发表的第二篇新闻文章中，没有参与这项计划的圣迭戈。

“前所未有的资源。”

现在这些研究已经发表，凯利斯认为研究人员应该尝试研究其他类型的细胞。”我们将所有这些地图作为公共资源免费提供……以帮助指导表观基因组的研究，”他说。有了更完整的表观基因组图谱，研究人员将能够更好地研究人与人之间的变异。科学家们还将能够深入研究基因激活与疾病之间的关系。”正如基因遗传使我们易患疾病一样，我们在个体间看到的表观基因变异也可能与疾病有关。这意味着弄清楚化学变化如何以及在何处作用于基因表达可以帮助我们确定哪些药物对哪些个体起作用以及为什么。

研究人员在《自然》杂志的一篇文章中写道：“我们希望这张地图将对科学界和生物医学界有广泛的用途”，用于基因调控、进化变异以及人类疾病的研究。然而，与此同时，这些发现很好地证明了我们要真正掌握人类遗传学还需要走多远。