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作者：麦子（转载请注：解螺旋·医生科研助手）
去年，《纽约客》发表了一篇关于表观遗传学和癌症的文章，引发了一场分子生物学家的骚动，大家认为文章“误导”甚至“严重损害”公知。当然，这场骚动没有前段时间“癌症归咎于运气”一文引起的轰动来的大和深远。但是，充分的理解癌症发生和发展的多面性依然很有必要，今天麦子就从表观遗传学的角度，谈谈癌症的起源。
莫菲特癌症中心综合数学肿瘤学（麦子也是第一次听说这个学科，羞愧的地下了圆圆的头）主任Alexander Anderson表明，的确有一群老派的人认为，如果我们测序的足够深，总有一天可以解决所有的问题。而表观遗传学，正在转变我们对癌症生物学的观点。
数十年来，研究人员接受的都是“癌症起源于单个细胞基因突变”的观点。确实，癌细胞的遗传信息和周围的健康细胞有所差异，甚至有巨大差异。该理论的基础是，致癌物质，比如石棉或者香烟，可以诱发单个细胞的DNA突变，最终导致癌变。这些突变的细胞和它们复制的后代，比其他健康细胞增殖的速度更快并最终取代健康细胞的位置，形成肿瘤。
But，大部分包括香烟和石棉在内的致癌物质，其实并没有直接导致基因突变。不同于改变基因本身，烟雾和石棉首先通过一组称为表观遗传学的过程——DNA或者被环绕的DNA组蛋白来影响基因活性。
举个例子，如果你是像麦子一样热爱“农耕”，并且家里有草原，额，院子······每个周末翻翻土、种种花、种种菜，手掌皮肤的基因活性会因为你的操劳产生变化，让你长出老茧，不过懒癌发作一段时间后就可以恢复如常。但是！如果活性改变的这些基因可以发生突变，老茧陪伴我们一生呢（还怎么嫁人）？或者，你能想象新生儿一出生就有一双布满老茧的手吗？
一个表观遗传变异（比如麦子布满老茧的手），可以因为适时的基因突变永久固定在我们的DNA里面。实际上，小鸵鸟凑是这样的，孵化时胸前就有老茧，帮助保护年轻的胸肌，不，胸膛，来适应炎热的岩石地面。
斯坦福大学放射学助理教授Parag Mallick博士，是认为需要利用对癌症生物学和数学的强大理解，使用基础系统性方法建立一种新的癌症模型的研究人员之一。
Mallick在其去年发表在Genome Medicine的文章中指出，当你使用化疗药物持续处理细胞一段时间后，可以使细胞耐药程度增加40倍，而所有的变化都是表观遗传层面的。尽管改变的机制是组蛋白或者DNA的修饰，但导致改变发生的是细胞所处的环境。
对于癌细胞，坏境的好坏取决于它们在肿瘤中所处的位置：它们与营养丰富的血管的距离、接触多少免疫细胞和附近细胞的表型等。每一种情况下可以诱发一系列的表观遗传反应，例如，细胞对化疗药物的耐药性或敏感度，或者细胞开始转移的可能性。
帮助肿瘤细胞抵抗致命药物的表观遗传变化可以传递给子细胞，一开始是表观遗传诱导相关表型的产生，然后出现恰当的耐药性基因突变导致这样的表观变成永恒。
Mallick和他的团队认为，癌症是一种动态进化的自适应系统，并正在致力于开发一个巨大的癌症行为模型，从而反应从单个细胞到整个肿瘤的分子行为过程、生长和转移过程以及全身免疫反应等所有不同水平的动态变化。
就像数以百计的鸟突然可以同时朝一个方向飞行或俯冲，肿瘤细胞可以执行类似的壮举。当癌细胞发生转移的时候，可能会以一种极为迅猛的速度进行。非转移性细胞可能安静的待在肿瘤里面并呈现清晰的边界，但当转移开始，它们突破肿瘤壁垒并发射到身体的其他部位，转移性细胞开始蔓延到身体的其他部位之前也可能长时间循环血液中“积蓄力量”。
现在的问题是，什么触发了癌细胞的“迁徙”？我们如何建立模型？Mallick正与一个全国性的团队合作，试图解答这些疑问。
我们对癌症生物学的理解在近几年得到了飞跃，但其真正的全局面貌还仅仅是露出了一角。就像咱不知道鸟儿将在何时同时转向何方一样，现在很难预测哪个发现将改变我们对癌症的认识，但基础进化生物学和系统生物学的理解终将使我们不再一叶蔽目。
