追溯近百年来的肿瘤病理学发展，病理学家不断观察到了癌细胞核形状、大小、染色质结构的变化，这些变化特征帮助病理学家确定癌症的分型和分级，对于癌症的治疗和预后都非常重要。然而，尽管重要性众所周知，可是这些形态学变化的分子基础仍不明确。分子和遗传学研究已经证明了人类肿瘤中广泛存在着表观遗传的缺陷（例如染色质调节子突变、DNA甲基化改变等）。然而，染色体高级结构在癌症中的命运却仍然未知。
结直肠腺癌是非常常见的上皮肿瘤，尽管结直肠腺癌的研究已陆续发现了不少表观遗传学的改变，然而，这些表观遗传学的变化与基因组拓扑学有什么关联，大家还不清楚。
近日，医院以及BroadInstitute的BradleyE.Bernstein和MartinJ.Aryee领导的研究小组在Cell杂志上发表题为Large-ScaleTopologicalChangesRestrainMalignantProgressioninColorectalCancer的研究论文，在这篇文章中，作者将结肠癌和正常结肠的拓扑图与表观遗传学、转录和成像数据进行整合分析后，发现与传统观点“肿瘤相关的表观基因改变主要是致癌的”相反，肿瘤中的拓扑变化实际上是细胞分裂积累的结果，这些变化不但抑制肿瘤细胞的干性，而且诱导了抗肿瘤免疫，实际上它可能具有抑癌作用。
为了了解结直肠癌细胞核结构是如何变化的，作者分析了原发性结肠癌、正常结肠和结肠癌细胞系中的基因组拓扑结构、DNA甲基化、染色质修饰以及转录因子的变化（图1）。作者进行了拓扑相关结构域（TAD）及其边界的探索，发现结肠肿瘤、正常结肠和细胞系的拓扑边界基本上是保守的，只有一小部分高甲基化肿瘤例外。
图1.实验设计图基因组总体可以分为两大部分：一部分是开放的、转录活跃的称为A区室（A