癌症突变在不同的区域被发现,这些区域根据基因组结构和突变而变化

文 / 懂点健康知识
2020-10-10 09:17

美国医疗服务机构和生元国际了解到,一项新的研究从德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员发现,随机突变在癌症不积累,但在不同的模式,基于不同的三维组织细胞的基因组以及引起突变的潜在因素。

外部因素如紫外线或烟草烟雾引起的突变,比内部因素如DNA损伤修复或校对机械缺陷引起的突变在不同的区域。

这一发现发表在今天的《自然遗传学》杂志上,它对于理解什么因素可能导致特定癌症的突变非常重要,并可能指向新的治疗靶点。

DNA在细胞核内不是随机排列的,我们发现这种结构与癌细胞积累突变的方式密切相关。我们知道某些过程会导致癌细胞突变,但我们并不总是了解潜在的原因。这些发现应该给我们关于癌症如何积累突变的线索,也许我们可以通过利用它们积累的突变来瞄准并杀死癌细胞。”Kadir Akdemir博士,研究第一作者,德克萨斯大学安德森癌症中心基因医学讲师

在细胞核内,DNA与蛋白质包裹在一起形成染色质,染色质是一种高度组织和紧密的结构,构成了我们的染色体。在这种结构中,细胞中经常使用的基因被组织在“活性区域”中,这更容易获得。那些较少被使用的基因类似地组织在一起在“非活性区域”。

研究人员对42种癌症类型的3000对正常组织和肿瘤组织样本进行了公开的全基因组测序,分析了突变是否更频繁地分布在这些活跃或不活跃的区域。

在所有被研究的癌症类型中,非活性区域携带的突变明显多于活性区域,这表明突变的积累与基因组的三维组织结构密切相关。

为了验证这些发现,研究人员特别观察了男性和女性患者的X染色体。在女性中,两条X染色体中的一条是失活的,所以它本质上是一个失活区域。在性别间X染色体比较中,女性突变多于男性,且分布差异明显,这主要是由于非活性染色体上突变较多。

在了解到突变可以由多种不同的过程引起后,研究人员还调查了是否外部环境因素与细胞内部因素导致的突变模式不同。

“有趣的是,我们发现不同的突变原因导致细胞内不同的积累模式,”资深作者,基因组医学主席Andy Futreal博士说。

“外在因素与活性区域的突变富集有关,而内在因素与活性区域的突变富集有关。”这为我们进一步了解癌症突变的根源提供了一个重要的基础,否则我们就不知道突变的原因。”

Akdemir解释说,了解癌症相关突变的原因和分布可能会打开潜在的治疗选择,比如针对特定信号通路的靶向治疗或与免疫治疗相结合。

例如,如果存在更多的突变,免疫疗法可能能够更好地识别癌细胞。然而,如果突变主要发生在非活性区域,它们将很少被免疫系统发现。恢复这些区域活性的治疗药物,与免疫检查点抑制剂结合使用,可以刺激更强的抗肿瘤免疫反应。

研究人员希望在未来的研究中研究这样的策略,以确定其作为治疗选择的可行性。