Nature重要突破：癌症基因组新成果

2005年美国国立研究协会（the  National  Cancer  Institute,  NCI）和国家人类基因组计划研究协会（the  National  Human  Genome  Research  Institute,  NHGRI）各投入资金5千万美元，准备进行项时年的癌症基因组试验性质的计划，主要目的是分析全面测序癌症基因序列改变是否对了解癌症和获得新的诊断治疗方法有一定的帮助



当时就有人对此表示了怀疑，认为项计划过于天真了，因为这一癌症基因组测序信噪比需要6到7维尺寸，很难操作。但是经过多年的研究，这项癌症和基因图谱（TCGA）计划已经获得了越来越多的成果，也对癌症研究产生了许多正面的影响。在最新出版的Nature杂志上，TCGA计划研究组成员又报告了卵巢癌的最新研究成果：浆液性卵巢囊腺癌（serous  ovarian    adenocarcinoma）中的mRNA和miRNA序列分析，启动子甲基化，DNA拷贝，以及316样品中编码基因外显子组的序列分析等。



这是癌症基因组研究的又一重要成果，卵巢癌是女性生殖器官常见的肿瘤之一，发病率仅次于子宫颈癌和子宫体癌而列居第三位。但卵巢癌致死者，却占各类肿瘤的首位，对女性生命造成严重威胁。据统计，全球每年新增约20万卵巢癌患者，并有11.5万患者死亡。浆液性囊腺瘤占卵巢良性肿瘤的25%，也是卵巢恶性肿瘤中最常见者，约占40—50%，对于这疾病的深入研究有助于预防与治疗浆液性囊腺瘤。



在这篇文章中，研究人员分析了489个高度病变浆液性卵巢囊腺癌样品中mRNA和miRNA的表达，启动子甲基化，DNA拷贝数，以及316个样品中编码基因外显子组的序列，这些研究结果有助于确定新的肿瘤亚型。



研究人员还发现虽然p53肿瘤抑制因子在几乎所有肿瘤中都发生了突变，但包括NF1、BRCA1、BRCA2、  RB1和  CDK12在内的9个位点也携带复发性的、尽管流行度较低的突变。同源重组在约一半的这些肿瘤中是有缺陷的，Notch和FOXM1信号作用也牵涉到了病理生理过程中。这些研究成果将有助于卵巢癌的基础病理，以及预防和治疗。



除此之外，近期来自美国的研究人员也获得了卵巢癌的最新研究成果：卵巢癌可能始自输卵管，而非卵巢。



研究人员通过在实验室模拟卵巢癌形成过程，提取一些输卵管细胞并改变它们的基因片段，使其能够像癌细胞那样分裂。实验显示，和真正的癌细胞一样，这些癌细胞可以迅速增殖，并离开原发组织，在其他组织内生长。如果把这些癌细胞植入动物体内，它们能够催生在结构、行为和基因构成上与人类严重卵巢癌极其类似的肿瘤。



输卵管是从女性卵巢连通至阴道的管道，包括中输卵管和侧输卵管，卵子经此管道排出。这一研究表明卵巢癌可能来自输卵管细胞，它将有助于寻找新的卵巢癌生物标记物，为今后的卵巢癌治疗提供了新的思路。



附：



癌症和肿瘤基因图谱（TCGA）计划简介



据统计，全球每年新增癌症患者达700万人，死于癌症的病人达500万人，60％的患者确诊后只能存活5年。目已知的癌症有200多种，但是，无论什么癌症，在肿瘤的特殊类别（分型）或发展的不同分期方面都发现有基因组的特异变化，而正是基因组的改变（突变）导致了细胞分化、发育和生长通路的不正常，从而引发细胞不正常地失控增殖、生长。



美国政府发起的癌症和肿瘤基因图谱（Cancer  Genome  Atlas，TCGA）计划，试图通过应用基因组分析技术，特别是采用大规模的基因组测序，将人类全部癌症（近期目标为50种包括亚型在内的肿瘤）的基因组变异图谱绘制出来，并进行系统分析，旨在找到所有致癌和抑癌基因的微小变异，了解癌细胞发生、发展的机制，在此基础上取得新的诊断和治疗方法，最后可以勾画出整个新型“预防癌症的策略”。  2005年12月13日，这一项目由美国国家癌症和肿瘤研究所（NCI）和国家人类基因组研究所（NHGRI）联合进行，预计耗资1亿美元。



和人类基因组计划（HGP）相似，TCGA是另一项以基因组为基础的大科学研究计划，它以人类基因组计划的成果为基础，研究癌症中基因组的变化。与HGP专注于疾病的因素（与生俱来）不同，TCGA关心人类出生后细胞中的基因变化（后天变异）。大部分癌症在威胁到健康之前都会产生几种体细胞突变（somatic  mutations），而这些所谓的体细胞或获得性突变是不可遗传的。TCGA是迄今为止世界上所进行的最大一项基因工程，差不多能抵上100多个HGP，在3年探索初期就要绘制出比HGP更多的基因图谱。绘制癌症基因图谱有助于把研究人员从目前逐个追踪基因的大量劳动中解放出来，便于迅速设计和找到针对性抗癌药物。