精确的三维染色质组织对于协调转录程序至关重要。染色质折叠的失调会导致多种疾病的发生，包括癌症。作为染色质结构的关键调节因子，Cohesin复合物已被发现为癌症中最常见的突变蛋白复合物之一，癌细胞中也经常观察到Cohesin基因的异常表达。虽然我们知道Cohesin在染色体上的结合可以通过多种机制调控染色体构造和基因表达，但目前还没有工作系统性地分析过Cohesin在癌细胞染色体上的异常结合模式。这种癌细胞特异性的Cohesin结合位点如何影响细胞活动在很大程度上还是未知的。
2022年5月19日，湖南大学生命交叉医学院王健康课题组与东京大学定量生命研究所的研究人员在Cell Press子刊 iScience 杂志上发表了题为 Comprehensive multiomics analyses reveal pervasive involvement of aberrant cohesin binding in transcriptional and chromosomal disorder of cancer cells 的研究论文（Article）。这项研究表明，异常的Cohesin结合是在癌细胞中导致染色质结构失调和转录异常的一种重要表观基因学特征。
该研究中，作者系统地分析了550个Cohesin染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）数据集，并确定了约1%的Cohesin结合位点为癌症细胞中的异常结合位点（CASs， Cancer Aberrant Sites）。为了理解CASs在癌症失调基因中的作用机制，作者设计了新颖的计算方法，并通过整合大规模的转录组、表观基因组、三维基因组和临床信息数据集进行了功能基因组学分析。研究结果显示，CASs代表了癌细胞的组织特异性的表观基因组特征。CASs富集了具有功能和临床意义的癌基因。CAS区域表现出染色质区室(compartment)的转化、拓扑相关域(TAD)内染色质环(loop)的改变以及顺式作用元件的变化。这些表明异常的Cohesin结合引起染色质结构的错误调节，从而导致癌症失调基因的表达。Cohesin敲低数据表明，Cohesin在CASs领域的结合对于癌症失调基因具有主动的调控功能。此外，部分CASs与癌细胞中的异常DNA甲基化相关，但与体细胞突变无关。总的来说，本研究表明异常的Cohesin结合是癌细胞中重要的表观遗传特征。该工作为癌症表观遗传学和Cohesin癌症生物学提供了新的见解。
湖南大学生命医学交叉研究院为本论文第一单位。湖南大学王健康副教授为本文第一作者，东京大学定量生命研究所Ryuichiro Nakato为本文通讯作者。
作者简介；王健康，东京大学医学博士。现任湖南大学生命医学交叉研究院副教授/PI，博士生导师。以第一作者在Nucleic Acids Research, Nature Communications, Briefings in Bioinformatics, iScience, Cell death and disease, Cancer letters 等sci顶刊上发表论文数篇。王健康课题组研究方向为生物信息学与基因组学。主要针对次世代测序技术（NGS）开发相关的软件，算法和数据库，并通过挖掘多组学大数据研究生物医学问题。课题组常年招收硕士，博士，博士后，科研助理等。非常欢迎湿实验/干实验任一背景的同学加入（详情见https://grzy.hnu.edu.cn/site/index/wjk ）。联系邮箱wangjk321@hnu.edu.cn 。
