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560个乳腺癌全基因组测序说明了什么?Nature刊两文解析

2016/05/04 来源:生物探索
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导读
5月2日,《Nature》分析了560个乳腺癌全基因组序列,鉴定出了与乳腺癌相关的93个基因以及其他一些非编码区的突变,同时在《Nature Communications》绘制了乳腺癌基因组突变的过程。


乳腺癌基因测序,这个词对于很多人不再陌生。无论是商业界还是学术界,对乳腺癌的探索总是蔚然成风。5月2日,《Nature》分析了560个乳腺癌全基因组序列,鉴定出了与乳腺癌相关的93个基因以及其他一些非编码区的突变,同时在《Nature Communications》绘制了乳腺癌基因组突变的过程。

在Wellcome Trust Sanger研究所Serena Nik-Zainal博士的引领下,研究人员分析了560个乳腺癌基因组,其中556份女性样本,4份男性样本,患者来自美国、欧洲及亚洲。结果发现了93个编码蛋白的癌症基因可能携带驱动突变。一些非编码区域表现出较高的突变频率,但大多数为非驱动突变。研究人员将突变特征的分析拓展至基因组重排,揭示了12个碱基置换和6个碱基重排突变。3个重排突变(包含重复和缺失)与基于同源重组的DNA 修复缺陷有关:其中一个与BRCA1基因缺陷有关,一个与BRCA1或BRCA2功能缺陷有关,另外一个原因未知。此外,研究人员分析了外显子、内含子及基因间隔区所有类型的体细胞突变,展示了癌症基因库及突变过程,对乳腺癌细胞遗传基础的综合理解提供了参考。

与乳腺癌相关的93个基因


图片来源:药明康德

本项研究找到的93条基因,黄色高亮的为与乳腺癌相关的新基因,或有新的证据将它与乳腺癌进行联系。

寻找突变

该研究结果不仅揭示了乳腺肿瘤的成因,还提供证据表明乳腺癌基因的高度个性化。每个人的癌症基因组是一个完整的历史变化过程,受精卵发展至成年人,也是细胞中的DNA积累突变的过程,这是因为人类DNA不断受到环境因素的影响从而受损,这些损伤形成了一定的模式或称为突变特征,为癌症病因提供线索。

研究人员寻找了促使癌症生长的突变,并搜寻每个患者的突变特征,结果发现,携带BRCA1或BRCA2基因的女性,患乳腺癌及卵巢癌的风险增加,这类患者之间的癌症基因图谱差别很大,并与其他类型的乳腺癌有很大的差异,这一发现有助于对患者的精准分类治疗。

Nik Zainal博士说,在未来,我们希望能够绘制个体肿瘤基因组,从而能为女性或男性提供最可能成功的乳腺癌治疗方案,这与实现癌症个性化治疗又进了一步。”

此外,确定乳腺癌基因组中的突变位置也很重要。本研究的共同作者,欧洲生物信息学研究所Ewan Birney博士利用计算机技术来分析每个样本的基因组序列,他说,“众所周知,癌症基因组中的遗传变化以及变化的位置影响着患者对癌症治疗的反应。多年来,我们一直在试探索DNA中的非编码区是否在癌症发展过程中发挥作用。这项研究给我们展示了首个大规模的乳腺癌基因组,为乳腺癌的发生提供了一些新的见解,并描述了某些乳腺癌的突变类型。”

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