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重磅!科学家完成对66种癌症类型中2.8万份肿瘤样本的基因组分析 识别出568个癌症驱动基因!

来源:本站原创 2020-08-25 08:35

2020年8月25日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Reviews Cancer上题为“A compendium of mutational cancer driver genes”的研究报告中,来自巴塞罗那生物医学研究所等机构的科学家们通过对来自66种癌症类型的2.8万份肿瘤样本的基因组进行分析识别出了568个癌症驱动基因;相关研究结果或能更新当前整合癌症基因组平台(IntOGen平台)的数据,并有望帮助科学家们发现突变的癌症驱动基因。

研究者表示,本文研究结果提供了迄今为止最完整的癌症驱动基因图谱,癌症是一类特殊的疾病,其主要特点表现为因突变导致的失控的细胞生长以及细胞中基因组发生的其它突变,肿瘤可以展现出数百种乃至数千种基因突变,但仅有一部分突变对于肿瘤发生的能力至关重要,这些关键的突变会影响癌症驱动基因的功能,而寻找携带癌症驱动突变的基因就是当前癌症研究领域科学家们的主要目标。

图片来源:Institute for Research in Biomedicine-IRB

这项研究中,研究人员通过对来自66种癌症类型约2.8万份肿瘤样本进行大量的计算分析,最后识别出了568个癌症驱动基因,这些基因在调节细胞生长、细胞周期和DNA复制上扮演着关键的角色,这些基因发生突变(尤其是介导恶性细胞快速增殖和扩散的突变)后,癌细胞就能躲避宿主免疫系统和其它防御系统,并能快速扩散并入侵其它组织,同时这些癌细胞还会修饰环境以利于自身发展。

研究者López-Bigas说道,揭示这些癌症驱动基因或能为临床和基础研究的科学家们提供一定的指示来帮助其后期进行决策的制定;比如,如果我们知道肿瘤发生的能力依赖于特定的蛋白,那么我们就可以利用批准的靶向性疗法来治疗癌症患者,比如使用抗体和其它抑制癌细胞增殖功能的抑制剂。随着研究者发现568个癌症驱动基因,他们开始注意到,这些基因中的大部分都具有较高的特异性,而且其发生突变后会诱发一部分肿瘤发生;然而,这仅仅是一小部分,其大约占到了研究者所识别出的癌症驱动基因不到2%的比例,但其功能却较为广泛,能够诱发20多种癌症的发生。

尽管我们已经知道,癌症驱动基因在第一次被识别时就有着不同程度的特异性,但本文研究结果或能帮助研究人员了解更多细节信息;此前研究人员通过研究发现,癌症或许是由癌症驱动基因中平均四种关键的突变所诱发,而以较少突变为特征的某些类型癌症仅会在这些基因中出现一个突变,而其它典型的癌症却会表现出多种突变,比如结直肠癌和子宫肿瘤等,其所表现的突变数量甚至高达10个。而诸如结构突变、基因拷贝数变化及影响基因组中非编码区域的突变等其它基因组改变也会诱发肿瘤的产生。

基因中出人意料的突变模式不同于预期,其组成了在肿瘤发生过程中经历正向选择的信号,这项研究中,研究人员利用这些正向选择的信号识别出了突变的驱动基因,为了对这些信号进行计算,研究人员就需要对所有基因在中性状态下积累的突变进行准确地建模,这样就能非常容易地发现任何偏离预期模式的基因。而寻找正想选择信号或许就有望帮助寻找突变的驱动基因,比如基因中异常高数量的突变或突变沿着基因序列的意外分布等。

最后,研究者表示,在这篇综述文章中,他们更新开放平台IntOGen的数据,其中包括计算所有突变驱动基因的信号值;IntOGen平台或能为系统更新提供理想的基础设施,因为后期将会有更多的肿瘤测序数据会被发布到公共数据库中。(生物谷miaobaku.com)

参考资料:

【1】

【2】Martínez-Jiménez, F., Muiños, F., Sentís, I. et al. . Nat Rev Cancer (2020). doi:10.1038/s41568-020-0290-x

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