最新研究发现人体中大量顺式调控元件（cCREs）源于转座子（transposable elements, TEs），提示这些曾被视为垃圾DNA（junk DNA）或基因组暗物质（dark matter）的重复序列，实际上构成了基因组调控网络的重要组成部分。在正常分化的体细胞中，大多数转座子受到表观遗传机制的严格抑制，而在肿瘤发生发展过程中，这一表观记忆的逐渐丢失可引发全基因组的非编码元件活性的动态重塑，进而改变肿瘤细胞的转录程序并促进肿瘤进展。
2026年10月14日，复旦大学基础医学院张朝课题组和文波课题组合作在Science Advances发表题为“Comprehensive characterization of transposable element expression reveals regulatory circuitry and clinical implications in cancers”的研究论文。
研究团队在单个元件分辨率下，系统构建了32种癌症类型、约1万个TCGA样本的转座子表达调控图谱，揭示了非编码区动态调控元件在肿瘤发生与进展中的潜在调控作用及临床相关性。研究系统阐释了占据人类基因组近一半的转座子沉默-激活的动态转换及其重塑肿瘤的调控网络，为进一步理解癌症非编码动态调控网络以及探索转座子相关生物标志物和潜在治疗靶点提供了系统性资源。
图1 泛肿瘤基因组的转座子元件（TE）表达特征图
研究团队基于SQuIRE和TElocal两种算法，共识别出了95,512个表达的转座子元件。结果显示，转座子表达呈现明显的癌症类型特异性，同一转座子在不同癌症中可能处于截然不同的表达状态。更重要的是，研究首次系统揭示了转座子的动态调控网络：通过计算转座子与转录因子（TF）和RNA结合蛋白（RBP）的表达相关性，识别出约2,500个与转座子表达广泛相关的因子，普遍富集于MYC、E2F及G2/M检查点等肿瘤相关基因集。尤为重要的是，研究利用Activity-by-Contact（ABC）模型在14种癌症中共预测出327,944个含转座子序列的增强子（TcEs），揭示在肿瘤进展过程中存在较为普遍的沉默元件激活的现象。这些TcEs的潜在靶基因显著富集于上皮-间质转化（EMT）、炎症反应、IL2-STAT5及TNFα-NFκB信号等肿瘤相关信号通路，提示TcEs可能通过顺式调控参与肿瘤侵袭转移和免疫相关过程。此外，研究还发现大量转座子在肿瘤和正常组织间存在显著表达差异，并且许多转座子表达与患者生存期、肿瘤分级、分期及分子分型显著相关，并与多种抗癌药物的预测反应存在广泛关联，为转座子元件在肿瘤临床诊断及精准治疗方面提供了数据支持。
此外，研究团队同步开发了ATEC数据门户（http://www.zhanglab-fudan.com/ATEC/），供感兴趣的研究人员查询转座子元件在癌症中的表达、调控网络及临床关联数据。
图2 ATEC数据门户的首页和主要功能模块
基础医学院张朝青年研究员（复旦大学）和文波教授（复旦大学、重庆医科大学）为本文通讯作者，基础医学院研究生胡崴、姜文君、高泽华、房钰竹和台州学院刘腾博士为本文的共同第一作者。
原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aec9550.
