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遗传图谱:30类常见癌症源于20种DNA变异

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在30种常见癌症中,有25类癌症的变异是由老化所致。而由损伤DNA的错误修复导致的突变模式在胰腺癌、卵巢癌和乳腺癌中均有出现。

(原标题:癌症遗传图谱:30类常见癌症源于20种DNA变异)

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  据英国《卫报》消息,8月14日(北京时间8月15日),英国科学家发表了首个癌症遗传明细图谱。这一图谱对20多种“基因签名”或称变异模型进行了详细描述。这些基因变异的单一或联合作用可导致30种不同类型的癌症,如脑癌、肺癌、胰腺癌、乳腺癌等。

  业内的其他癌症专家表示,这一研究结果意义重大,有可能为预防甚至最终攻克癌症带来新策略。

DNA突变导致癌变发生

  由化学物质或辐射引发的DNA变异被认为是大多数癌症的发病原因。这些DNA变异产生后,未得到修复,随着时间增长不断累积,最终导致细胞增殖失控。

  尽管科学家们对于50%的致癌突变的产生机制有所了解,剩下的一半仍属未解之谜。这些基因突变可能由环境中的化学物质导致,也可能老化所致基因故障的结果。

  研究第一作者,剑桥桑格研究所负责人MikeStratton指出:“值得关注的是,对于其他癌症相关的突变机理,我们知之甚少。这才是我们想要处理的问题。”

  Stratton的研究团队对癌症患者的7000多个基因组进行了研究。通过对比同一病人体内癌细胞与健康细胞的DNA,他们发现了常见癌症中的突变模型。以皮肤癌为例,紫外线常导致遗传密码中的胞嘧啶(C)突变为胸腺嘧啶(T),而这种突变可发生在多种区域。类似的,烟草致癌物则使遗传密码中的胞嘧啶(C)突变为腺嘌呤(A)从而导致肺癌。

癌症发病源于两种以上变异模式

  尽管某些癌症发病机制较为复杂,但所有的癌症均源于两种或以上的变异模式。据《自然》杂志发表的研究称,肝癌是六种不同变异过程的综合结果。

  有些变异模式仅导致一种类型的癌症,如见于幼童的神级母细胞瘤。而其他变异的则常见于许多类型的癌症。在30种常见癌症中,有25类癌症的变异是由老化所致。而由损伤DNA的错误修复导致的突变模式在胰腺癌、卵巢癌和乳腺癌中均有出现。  

  目前,部分致癌发病机制已得到明确。太阳光中的紫外光过强会导致皮肤细胞的变异,若一个细胞中的特定基因发生了变异,这一细胞则转化为癌细胞。同理,烟草中的化学物质也可导致口腔、咽喉、肺部细胞的变异,直接引起这些区域的肿瘤发生发展。

  研究还发现,机体自然防御系统也可“无意间”引发突变而导致癌症的发生。细胞被病毒感染时,会激活基因表达,产生一系列酶。这些酶通过使病毒DNA变异而摧毁病毒,但这一攻击过程可能导致附带损伤。

  Stratton表示:“我们推测,在杀灭病毒的过程中,许多变异散播于自体细胞的基因组中,这些自体细胞便转化生长为癌。”

寻找独立变异机制 促进个性化癌症治疗

  研究者们希望,这一研究发现能促使学界开始研究每种癌症的变异机制。方法之一便是讲人类细胞暴露于含有可疑致癌物的环境中,观察细胞是否会产生与相关癌症类似的变异模式。这一研究甚至可进一步研发出新型药物,通过使已变异细胞的突变程度加深,从而杀死变异细胞。

  加迪夫医学院肿瘤研究中心负责人RayWaters指出,癌症遗传图谱的绘制使得癌症个性化治疗的发展又进了一步。癌症治疗开始从通用疗法转向为个性化治疗,即确认个体的癌症变异模型,以此为靶标制定最优化的治疗方案。

  英国癌症研究中心首席科学家NicJones表示:“我们已经知道吸烟或紫外线过强可导致DNA损伤从而引起癌症。但对于许多其他癌症,我们仍不了解引发突变的原因。这实验绘制的基因指纹图谱阐释了癌症发生的几种新途径。彻底理解这些发病机制对于寻找到癌症发病的根本原因有着极为重大的意义,同时也会开创防治癌症的新途径。”

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