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最大規模癌癥全基因組測序發現致癌新突變
2022-04-29 11:04
來源:中國科學報
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  肺癌細胞。 圖片來源:Anne Weston, EM STP, The Francis Crick Institute/Science Photo Library

  4月22日,《科學》發表的一項大規模研究分析了12000多名患者癌細胞基因組中隱藏的數億個突變,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境原因提供線索。在某些情況下,這也可能幫助臨床醫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學研究所計算癌癥生物學家Núria López-Bigas表示,癌癥基因組突變分析的“規模大小”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據集中找到。

  “當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。雖然現在還處于早期階段,但未來在診斷和了解這些癌癥如何產生等方面有極大的潛力?!盢úria López-Bigas說。

  單個癌細胞可能包含數十萬個突變,有時甚至超過100萬個,但其中只有少數會直接導致腫瘤的發展。多年來,研究人員一直在基因組數據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。一些致癌物質會產生DNA變化的特征模式。例如,紫外線可以導致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、英國劍橋大學計算生物學家Serena Nik-Zainal認為,這些突變模式可以比作沙灘上的腳印?!澳_印看起來可能是隨機的,但它們的出現都事出有因。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?!彼f。

  此前關于癌癥突變特征最大規模的研究發表于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療服務系統收集的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10萬個基因組項目的一部分。研究人員利用之前發表的數據集來驗證他們的發現。該研究合著者、劍橋大學計算生物學家Andrea Degasperi介紹,這涉及到開發新的分析工具和一種能夠處理數十萬種突變的算法。

  通過驗證產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DNA特定細胞方法的缺陷。

  匈牙利布達佩斯自然科學研究中心癌癥生物學家Dávid Szüts說,研究人員現在可能已經發現了所有最常見的突變特征?!霸谶@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的蓬勃發展,對特定器官中不到1%的腫瘤中出現的罕見特征的搜尋可能會繼續下去。

  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?!爱斈懔私饬诉@種機制,你就可能了解它與藥物的可能關聯?!保▉碓矗褐袊茖W報 辛雨)

 

 

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