甲基乙二醛：一種新型的DNA甲基化上游調節因子

　　甲基乙二酮（MG）是一種高反應性的二羰基分子。在糖酵解癌癥細胞中，MG主要由磷酸二羥丙酮和3-磷酸甘油醛沿糖酵化途徑的自發轉化形成。細胞MG濃度顯著受乙二醛酶系統的解毒活性調節，乙二醛蛋白酶1（GLO1）是限速酶。代謝重編程和DNA超甲基化異常相互獨立地在癌癥中進行了廣泛的研究。然而，迄今為止，糖酵解副產物可能是DNA主要表觀遺傳變化的觸發因素的可能性從未被研究過。

　　近日，來自布魯塞爾自由大學的研究者們在J Exp Clin Cancer Res.雜志上發表了題為“Methylglyoxal: a novel upstream regulator of DNA methylation”的文章，該研究強調了發生在Warburg效應下游的MG癌代謝產物作為一種新的表觀遺傳學調節因子的重要性，并提出MG清除劑可以逆轉TNBC中基因表達模式的改變。

　　有氧糖酵解，也稱為Warburg效應，主要在包括乳腺癌癥在內的多種實體腫瘤中上調。之前報道過糖酵解的一種非常活躍的副產物MG意外地增強了三陰性乳腺癌癥（TNBC）細胞的轉移潛能。MG和MG衍生的糖基化產物與各種疾病有關，如糖尿病、神經退行性疾病和癌癥。Glyoxalase 1（GLO1）通過將MG解毒為D-乳酸鹽來發揮抗糖基化防御作用。

　　在這里，研究者使用了由穩定的GLO1耗竭組成的驗證模型來誘導TNBC細胞中的MG應激。使用基因組規模的DNA甲基化分析，報告了這種情況導致TNBC細胞和異種移植物中的DNA超甲基化。

　　根據規模的甲基組和轉錄組數據的綜合分析評估，GLO1缺失的乳腺癌癥細胞表現出DNMT3B甲基轉移酶的高表達和轉移相關腫瘤抑制基因的顯著缺失。有趣的是，MG清除劑在觸發代表性沉默基因的再表達方面與典型的DNA脫甲基劑一樣有效。重要的是，研究者描繪了一個表觀基因組MG特征，該特征根據生存率有效地對TNBC患者進行了分層。該發現將MG應激定位為癌癥DNA甲基化機制上游的藥物靶點。

　　綜上所述，該研究補充了MG應激作為組蛋白表觀基因組關鍵調控機制的最新定位，并為DNMTs抑制劑用于攜帶特定亞型TNBC患者的個性化治療帶來了新的維度。