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最大规模的转移肿瘤基因组分析发现了啥?

  肿瘤转移在晚期患者中是很难避免的一种现象,肿瘤转移同时也是导致患者死亡的一个主要原因。如何防止和减少肿瘤转移对于癌症患者的预后将有很大的帮助。要做到这一点,了解转移后的肿瘤与原发肿瘤有何区别非常重要。

  目前为止的大部分肿瘤基因组研究都集中在原发肿瘤上,肿瘤中新出现的基因突变也是选择靶向治疗方案的主要依据。而最近,来自美国密西根大学(University of Michigan)的科学家们发表了一项迄今规模最大、最全面的对于转移肿瘤的基因组研究,其中有一些很有意思的新发现,这项研究发表在了最近的权威学术期刊《自然》杂志上。

  在这项始于2010年的研究中,密西根大学的研究人员收集了500名患者的转移肿瘤的样本,这涵盖了超过30种不同的癌症在22种不同器官中的转移。他们提取了这些肿瘤样本中的DNA和RNA,进行了全外显子和转录组测序,并与患者的健康组织进行了对比。

  科研人员的第一项发现并不十分出人意料,转移肿瘤中出现的基因突变的数量和类型都显著地多于原发肿瘤,几乎每一例转移肿瘤中都含有更多的突变。在转移肿瘤中出现频率最高的突变都来自于已知的致癌基因,如TP53、CDKN2A、PTEN、PIK3CA、RB1等。这说明了转移肿瘤有更多的时间来发展新突变,这些新突变可以用来应对患者接受的治疗,这也就意味着转移肿瘤侵略性更强更难以治疗。

  通常对于肿瘤的基因组测序都只针对DNA,而这个团队通过对RNA进行测序,发现了更多癌细胞如何改变肿瘤微环境,以及如何通过改变基因表达水平和激活信号通路来促进肿瘤的生长和转移的机制。这些发现有望帮助找到更多的药物靶点,此外还能了解癌细胞的免疫特征以预测患者对于免疫疗法的反应。对RNA测序带来的另一项关键发现是,转移肿瘤会显出两种截然不同的特征之一,它们要么增殖速度非常快,要么会经历一个叫做上皮至间质转化的去分化过程使它们更容易转向其他器官。

  这项研究中最出人意料的发现是,通过对于肿瘤基因组和正常基因组,科研人员发现有多达12%的转移肿瘤患者携带有遗传的基因突变,这几乎是所有癌症患者中带有遗传突变的比例的4倍!这些遗传突变中有大约四分之三的基因与DNA修复有关,对于这一机制存在一些靶向疗法。科研人员建议,这些带有遗传突变的转移肿瘤患者的家族成员应当进行基因组测序和寻求遗传咨询,以评估癌症风险。

  这项研究的通讯作者、密西根大学教授、密歇根转化病理学中心主任Arul Chinnaiyan博士表示:“肿瘤在接受治疗后和在转移过程中不断地进化,因此我们需要对转移肿瘤进行活检并提出相应的治疗方法,而不是依靠存档的原发肿瘤样本。”

  研究人员表示,初步数据显示他们发现的基因突变中有75%属于“可治疗的突变”,也就是说已经有靶向药物获批针对这些突变。下一步他们将继续追踪这些患者接受治疗后的疗效,以评估对转移肿瘤能否改善患者的预后。

  主办单位:中国科学院生命科学与生物技术局 中国生物工程学会 中国科学院微生物研究所

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