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Nature重要论文:癌症追根溯源

日期:2013-08-15 00:00:00

研究人员提供了第一个有关驱动肿瘤形成的突变过程的综合纲要。这些突变过程说明了30种最常见癌症类型的大部分突变。这一关于癌症形成的新认识可能有助于治疗和预防广泛的癌症。相关研究论文发表在8月14日的《自然》(Nature)杂志上。

每个突变过程都在它导致的癌症基因组上留下了一种特定的突变模式,即标记。通过研究7,042个罹患最常见癌症的患者的基因组,研究小组揭示出了20多个DNA突变过程的标记。他们还确定了造成许多标记的潜在生物学过程。

所有的癌症都是由人一生中身体细胞内发生的DNA突变所引起。尽管大家知道烟草烟雾中的化学物质可引起肺细胞突变导致肺癌,紫外线可引起皮肤细胞突变导致皮肤癌,对于引起突变导致大多数癌症形成的生物学过程却了解甚少。

论文的第一编辑、Wellcome Trust Sanger 研究所Ludmil Alexandrov 说:“大家确定了可说明患者癌症遗传进展和历史的大多数突变标记。现在大家开始了解随时间推移而发生,并在癌症基因组上留下这些残留突变标记的复杂生物学过程。”

所有的癌症都具有两个或以上的标记,反映出在癌症形成过程中有各种过程协同起作用。但不同癌症的突变过程数量有所差异。例如,有2个突变过程构成了卵巢癌形成的基础,而肝癌形成则有6个突变过程。一些突变标记存在于多个癌症类型中,而另一些则局限于一种癌症类型。在30种癌症类型中,有25种具有年龄相关突变过程造成的标记。由乳腺癌易感基因BRCA1和BRCA2突变引起DNA修复缺陷所造成的另一种标记,被发现存在于乳腺癌、卵巢癌和胰腺癌中。

Wellcome Trust Sanger 研究所的Serena Nik-Zainal 博士说:“通过详细的分析,大家开始利用深藏于癌症DNA中的海量信息,帮助大家了解癌症发生的机制和原因。大家绘制出的引起人类大多数癌症的事件图,为发现驱动癌症形成的过程迈出了重要的一步。”

研究小组发现一个已知能“编辑”(突变)DNA的酶家族 ,与超过一半的癌症类型有关。这些称作为APOBECs的酶可响应病毒感染而激活。生成的标记有可能是这些酶发挥作用保护细胞抵御病毒而对人类基因组造成的间接损害。

最近,该研究小组揭示了乳腺癌中一种显著的突变模式,其导致了基因组的一些小区域充满了突变。现在他们证实这一称作为“kataegis”(希腊语中“雷雨”的意思)的过程存在于大多数的癌症中,研究人员推测kataegis发生还与APOBEC酶激活相关。

论文的主要编辑、Wellcome Trust Sanger研究所主任Sir Mike Stratton教授说:“大家揭示出了导致大多数癌症形成的各种突变过程在癌症基因组中的遗踪。这一突变标记纲要,及由此获得的有关潜在突变过程的认识,对于了解癌症形成及潜在应用于疾病预防和治疗具有深远的影响。”

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