研究人員：癌癥基因組突變揭示癌癥罕見的突變模式

4月22日，《科學(xué)》發(fā)表的一項大規(guī)模研究分析了12000多名患者癌細胞基因組中隱藏的數(shù)億個突變，篩選確定了幾十個新的DNA突變特征，這些特征可能為癌癥的遺傳和環(huán)境原因提供線索。在某些情況下，這也可能幫助臨床醫(yī)生為病人選擇最佳的個人治療方法。

西班牙巴塞羅那生物醫(yī)學(xué)研究所計算癌癥生物學(xué)家Núria López-Bigas表示，癌癥基因組突變分析的“規(guī)模大小”很重要。該研究揭示了癌癥罕見的突變模式，這些模式無法從較小的數(shù)據(jù)集中找到。

“當(dāng)擁有這么多的全基因組時，就擁有了更多力量，還可以找出更完整的突變特征。雖然現(xiàn)在還處于早期階段，但未來在診斷和了解這些癌癥如何產(chǎn)生等方面有極大的潛力。”Núria López-Bigas說。

單個癌細胞可能包含數(shù)十萬個突變，有時甚至超過100萬個，但其中只有少數(shù)會直接導(dǎo)致腫瘤的發(fā)展。多年來，研究人員一直在基因組數(shù)據(jù)中搜尋這些致癌因素，希望能找到新的治療方法。

許多剩余的“旁觀者”突變也可以提供信息。一些致癌物質(zhì)會產(chǎn)生DNA變化的特征模式。例如，紫外線可以導(dǎo)致DNA堿基中的胞嘧啶在基因組的某些位置被胸腺嘧啶取代，這種變化常見于黑色素瘤。

該研究通訊作者、英國劍橋大學(xué)計算生物學(xué)家Serena Nik-Zainal認為，這些突變模式可以比作沙灘上的腳印。“腳印看起來可能是隨機的，但它們的出現(xiàn)都事出有因。如果仔細端詳腳印，有些特征會透露出腳印是動物還是人，是狗或鳥，是成人或兒童，以及他們在走路還是在跑步。”她說。

此前關(guān)于癌癥突變特征最大規(guī)模的研究發(fā)表于2020年，分析了在一項國際研究中收集的大約5000個腫瘤樣本的全基因組序列。

在這項新研究中，研究人員分析了英國國家醫(yī)療服務(wù)系統(tǒng)收集的19種腫瘤類型、12000多個癌癥基因組樣本，這些基因組是英國基因組學(xué)10萬個基因組項目的一部分。研究人員利用之前發(fā)表的數(shù)據(jù)集來驗證他們的發(fā)現(xiàn)。該研究合著者、劍橋大學(xué)計算生物學(xué)家Andrea Degasperi介紹，這涉及到開發(fā)新的分析工具和一種能夠處理數(shù)十萬種突變的算法。

通過驗證產(chǎn)生了幾十個以前未知的突變足跡，其中一些可以追溯到修復(fù)DNA特定細胞方法的缺陷。

匈牙利布達佩斯自然科學(xué)研究中心癌癥生物學(xué)家Dávid Szüts說，研究人員現(xiàn)在可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了所有最常見的突變特征。“在這一點上，似乎不太可能錯過主要過程。但是，隨著癌癥基因組計劃在世界范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展，對特定器官中不到1%的腫瘤中出現(xiàn)的罕見特征的搜尋可能會繼續(xù)下去。

除了尋找進一步的突變特征，Degasperi希望能夠追蹤那些尚未與致癌事件聯(lián)系起來的更神秘的基因起源。他還想研究其他種類的基因變化，目前的研究集中在1到3個DNA堿基之間的變化，但DNA序列也可以被刪除、插入或重組成更大的塊。

他希望這些研究最終能促進針對個體的癌癥治療。“當(dāng)你了解了這種機制，你就可能了解它與藥物的可能關(guān)聯(lián)。”(作者：辛雨 )

標(biāo)簽： 癌癥基因組突變 突變模式 癌細胞基因組 臨床醫(yī)生