以前被忽视的基因突变在癌症中发挥作用,为分子靶向治疗提供了近200个新的机会。
大多数人类基因组(98%)由DNA组成,但实际上并不编码基因,食谱细胞用于构建蛋白质。绝大多数与癌症相关的基因突变发生在基因组的这些非编码区域,但尚不清楚它们如何影响肿瘤发展或生长。现在加利福尼亚大学圣地亚哥医学院和穆尔斯癌症中心的研究人员已经确定了近200个非编码DNA突变,这些突变在癌症中发挥了功能作用。每种突变都可能代表寻找癌症药物的新靶点。
这项研究于4月2日在Nature Genetics上发表。
“大多数与癌症有关的突变发生在基因组以外的基因区域,但其中有许多非常难以确定,哪些实际上是相关的,哪些仅仅是噪声,”资深作者Trey Ideker博士说。加州大学圣地亚哥医学院和穆尔斯癌症中心。“这是我们第一次在非编码DNA中发现了约200个在癌症中有功能的突变 - 这比我们以前所知的要多199个。”
当医生和科学家提到“癌症基因”时,他们通常在谈论几百种已知的基因,这些基因在突变时显然有助于驱动肿瘤的形成和生长。当基因发生突变时,它们可以关闭该基因编码的蛋白质的产生,或者导致产生功能失常的蛋白质。对于这些癌症相关基因突变中的一些,存在专门针对该突变抑制肿瘤生长的疗法,这是一种称为个性化或精准药物的方法。
Ideker和团队想知道其他所有癌症非编码突变。几乎没有癌症患者获得相同的突变。那么所有这些突变在做什么?他们只是噪音?还是它们有功能?他们在患者之间有什么不同?
研究人员此前曾尝试在癌症基因组图谱(TCGA)上寻找答案,这是美国国立卫生研究院的来自超过15,000种代表许多癌症类型的人类肿瘤的基因组信息数据库。但他们发现只有一种似乎在癌症中起作用的非编码突变(它被称为TERT)。
Ideker认为,那些以前的尝试无法将非编码突变与癌细胞行为相匹配。他的研究小组还依靠TCGA数据,将930名癌症患者的肿瘤样本与来自同一患者的正常组织样本进行比较,但这次研究人员增加了一个额外的步骤。
Ideker是加州大学圣地亚哥分校计算生物学和生物信息学中心的创始人,也是癌细胞地图行动的联合主任,他说:“秘密的调查是寻找基因表达的变化。
在发现了将近200个可以改变基因表达的非编码突变后,研究小组在实验室测试了其中3个。他们在细胞中复制非编码突变并观察基因表达的变化。
“一个突出的例子是影响DAAM1基因的非编码突变,”第一作者,Ideker实验室的博士后研究员Wei Zhang博士说。“DAAM1激活使肿瘤细胞更具侵略性,并能更好地侵入周围组织。”
接下来,研究人员将尝试将这些非编码突变与编码突变相结合,并确定是否存在亚型。例如,某些类型的乳腺癌具有编码和非编码突变的共同模式。他们的目标是找到这些信息的行为,例如患者是否有可以提供诊断或预后线索的特定突变模式,或通知特定的治疗方法。
(选自《医药》(适用版))