表观组

表观组（Epigenome）是指在不改变DNA序列的前提下，通过化学修饰及空间结构改变来调控基因表达的全套信息。作为联结基因组与表录组的关键桥梁，表观组学研究旨在揭示细胞如何通过DNA甲基化、组蛋白修饰及染色质可及性等机制，在特定的时空条件下精准开启或关闭功能基因，是理解细胞分化、发育及肿瘤发生的核心领域。

表观组 · 全息架构

Epigenome (点击展开详细数据)

           表观遗传机制示意图

DNA甲基化与组蛋白修饰模型

核心机制	DNA甲基化 / 组蛋白修饰
技术平台	ChIP-seq / ATAC-seq
临床价值	肿瘤早筛 / 药物反应评估

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表观组学的多维架构

表观组学通过复杂的生化修饰控制基因的“开关”状态，其核心维度包括：

• DNA甲基化： 主要发生在CpG岛位点，通过募集阻遏蛋白导致基因沉默。
• 组蛋白代码： 如 H3K4me³（与转录激活相关）和 H3K27me³（与转录抑制相关）等修饰，精细调控染色质状态。
• 染色质可及性： 利用 ATAC-seq 技术探测基因组开放区域，识别具有生物活性的调节元件。

生物治疗中的表观遗传重塑

1. 靶向药物的临床干预

针对表观修饰酶的靶向药物已成为血液系统肿瘤及部分实体瘤的重要治疗手段：

• 表观酶抑制剂： 包括HDAC抑制剂及DNMT抑制剂，通过逆转异常的甲基化或乙酰化状态，重新激活抑癌基因。
• 克服获得性耐药： 在 KRAS^G12D 等突变背景下，表观遗传重塑常介导肿瘤的代偿性耐药，通过联合表观药物可显著提升靶向疗效。

2. 免疫治疗与细胞图谱重构

• 免疫治疗增敏： 通过表观药物调节肿瘤相关抗原（TAAs）的表达，增强免疫检查点抑制剂的识别效率。
• 细胞治疗优化： 在 CAR-T 细胞制备中，利用表观重塑预防T细胞耗竭，维持长效记忆表型。

表观标记	临床应用价值
液体活检（cfDNA甲基化）	极早期肿瘤筛查，灵敏度远超传统蛋白标志物。
组蛋白特征图谱	精准划定增强子区域，发现未被识别的肿瘤驱动靶点。

辅助决策系统的表观解析

复杂的表观多组学数据需通过智能辅助诊断系统实现深度临床转化：

• 全息库比对： 将患者的甲基化指纹与单细胞图谱库对比，秒级识别肿瘤的组织起源。
• 个性化路径： 智能评估患者对表观遗传药物的敏感性，制定从早筛到精准治疗的完整临床方案。

[1] Bernstein BE, et al. "The NIH Roadmap Epigenomics Mapping Consortium." Nature. 2010.

[2] Jones PA, et al. "Epigenetic therapy: a new standard of care?" Cancer Research. 2025.

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