Nature:基因組研究讓兩類(lèi)癌癥合而為一
日期:2012-07-19 08:10:05
根據(jù)癌癥基因組圖譜(TCGA)計(jì)劃一項(xiàng)針對(duì)結(jié)腸與直腸癌組織樣本的大型研究,盡管解剖位置不同分別起源于結(jié)腸或直腸,結(jié)腸和直腸組織的基因組改變模式是相同的,這使得研究人員得出結(jié)論可將這兩種癌癥類(lèi)型合而為一。
在多種類(lèi)型的基因組分析中,結(jié)腸癌與直腸癌的結(jié)果幾乎是難以區(qū)分的。最初,TCGA研究網(wǎng)絡(luò)是將結(jié)腸癌當(dāng)做與直腸癌不同的疾病來(lái)研究。
“發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌和直腸癌的真正遺傳性質(zhì)是我們尋求了解這一疾病基礎(chǔ)過(guò)程中取得的一項(xiàng)重要進(jìn)展。在這項(xiàng)研究中獲得的數(shù)據(jù)和認(rèn)知有可能改變我們?cè)\斷和治療某些癌癥方式,”美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)主任Francis S. Collins博士說(shuō)。
該研究還發(fā)現(xiàn)了促成結(jié)直腸癌的幾個(gè)復(fù)發(fā)性遺傳錯(cuò)誤。這一研究獲得了來(lái)自NIH下屬美國(guó)國(guó)家癌癥研究所(NCI)和美國(guó)國(guó)立人類(lèi)基因組研究所(NHGRI)的資金資助。研究結(jié)果在線發(fā)表在7月19日的《自然》(Nature)雜志上。
在結(jié)直腸癌的侵襲性與高突變現(xiàn)象之間存在一個(gè)已知的負(fù)關(guān)聯(lián)。結(jié)直腸癌遺傳突變率異常地高是因?yàn)樗恼?/SPAN>DNA修復(fù)機(jī)制遭到了破壞。在這項(xiàng)研究中,16%的樣本被發(fā)現(xiàn)有高突變。四分之三的病例顯示微衛(wèi)星不穩(wěn)定性(MSI)。微衛(wèi)星是指基因組中一些DNA重復(fù)片段。如果負(fù)責(zé)維持基因組這些區(qū)域的基因發(fā)生突變,微衛(wèi)星有可能變長(zhǎng)或變短,這一現(xiàn)象就稱(chēng)之為MSI。MSI通常是良好的預(yù)后的一個(gè)指標(biāo)。
美國(guó)國(guó)家癌癥研究所估計(jì)在2012年美國(guó)將有超過(guò)14.3萬(wàn)人確診患有結(jié)直腸癌,51,500人有可能死于這種疾病。結(jié)直腸癌是僅次于非黑色素瘤皮膚癌、前列腺癌(男性)/乳腺癌(女性)和肺癌,第四位最常見(jiàn)的癌癥類(lèi)型。
研究人員在檢測(cè)的224種結(jié)直腸癌樣本中發(fā)現(xiàn),在大量的病例中有24種基因發(fā)生了突變。除之前研究發(fā)現(xiàn)的基因(例如APC, ARID1A, FAM123B/WTX, TP53, SMAD4, PIK3CA 和KRAS)之外,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了其他的基因(ARID1A, SOX9 和 FAM123B/WTX)在突變時(shí)成為了這種癌癥的潛在驅(qū)動(dòng)子。只有通過(guò)這樣規(guī)模的研究這三種基因才可能被發(fā)現(xiàn)與這一疾病相關(guān)。
“盡管有可能需要數(shù)年的時(shí)間才能將這一關(guān)于結(jié)直腸癌的基礎(chǔ)遺傳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為新治療策略和監(jiān)控方法,這一遺傳信息無(wú)疑將成為確定在臨床上什么有益于對(duì)抗結(jié)直腸癌的跳板,”美國(guó)國(guó)家癌癥研究所所長(zhǎng)Harold E. Varmus博士說(shuō)。
這一研究網(wǎng)絡(luò)還確定了ERBB2和IGF2基因在結(jié)直腸癌中存在突變和過(guò)表達(dá)。這些基因參與了調(diào)控細(xì)胞增殖,被發(fā)現(xiàn)在結(jié)直腸癌中經(jīng)常過(guò)度表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)指明了一種有潛力的藥物治療策略即抑制這些基因的產(chǎn)物可減慢癌癥的進(jìn)程。
該研究的一個(gè)關(guān)鍵部分是對(duì)信號(hào)通路的分析。在細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中信號(hào)通路控制了基因的活性并調(diào)控了細(xì)胞在形成器官或組織時(shí)相互間的作用。在其他的研究結(jié)果中,TCGA研究網(wǎng)絡(luò)在一種稱(chēng)為WNT信號(hào)的特異信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)了一些新突變。根據(jù)研究人員所說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)將推動(dòng)開(kāi)發(fā)WNT信號(hào)抑制劑,顯示了作為可使結(jié)直腸癌患者受益的一類(lèi)藥物的初步前景。
除了檢測(cè)WNT信號(hào),研究人員還確定了RTK/RAS和AKT-PI3K信號(hào)通路在大量的結(jié)直腸癌中發(fā)生了改變,可能顯示出結(jié)直腸癌靶向性治療的前景。由于這些研究發(fā)現(xiàn),藥物開(kāi)發(fā)人員現(xiàn)在或許可以縮小他們研究的范圍,預(yù)期生成更多針對(duì)性的治療方法。
美國(guó)國(guó)立人類(lèi)基因組研究所所長(zhǎng)Eric. D. Green博士說(shuō):“這需要關(guān)鍵的一組研究人員以這樣的規(guī)模和這樣的質(zhì)量開(kāi)展研究。這一研究是迄今對(duì)結(jié)直腸癌最廣泛全面的研究,并生動(dòng)地揭示了TCGA數(shù)據(jù)集如何能夠闡明人類(lèi)癌癥的基本特性。”






