人体就像马赛克,大量组织充满致癌突变
中國(guó)科學(xué)報(bào)訊一項(xiàng)對(duì) 29 種不同類型組織進(jìn)行的全面分析顯示,人體就像由具有不同基因組的細(xì)胞組成的一團(tuán)復(fù)雜“馬賽克”,而其中的許多細(xì)胞都帶有可能導(dǎo)致癌癥的基因突變。
這是迄今規(guī)模最大的此類研究,收集了來(lái)自約 500 人的數(shù)千個(gè)樣本的數(shù)據(jù)。這項(xiàng) 6 月 6 日發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志的成果,可以幫助科學(xué)家更好地理解癌癥是如何開(kāi)始的,以及如何更早地發(fā)現(xiàn)癌癥。
“我們現(xiàn)在意識(shí)到自己就是馬賽克——我們身體中的大量細(xì)胞已經(jīng)攜帶了癌癥突變。”英國(guó)欣克斯頓市韋康·桑格研究所遺傳學(xué)家 Inigo Martincorena 說(shuō),“這些都是癌癥的種子。”
組織鑲嵌是由于細(xì)胞積累突變而產(chǎn)生的——這些突變來(lái)自于細(xì)胞分裂過(guò)程中悄悄潛入的脫氧核糖核酸(DNA)錯(cuò)誤,或者由于暴露于不好的環(huán)境因素,如紫外線或香煙煙霧。當(dāng)一個(gè)具有特定突變的皮膚細(xì)胞分裂時(shí),可能產(chǎn)生一塊在基因上與相鄰細(xì)胞不同的皮膚。
以前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),皮膚、食管和血液中存在高度鑲嵌性。這些結(jié)果通常是通過(guò)對(duì)微觀組織樣本進(jìn)行特定基因測(cè)序獲得的。
上述研究引起了波士頓馬薩諸塞州綜合醫(yī)院計(jì)算生物學(xué)家 Gad Getz 的興趣。Getz 和他的團(tuán)隊(duì)決定采取一種不同的方法——從基因型組織表達(dá)(GTEx)項(xiàng)目中挖掘一個(gè)核糖核酸(RNA)序列數(shù)據(jù)庫(kù),而不是通過(guò)微小樣本對(duì) DNA 進(jìn)行測(cè)序。由于人體使用 DNA 作為模板生成 RNA 序列,DNA 的突變有時(shí)會(huì)反映在 RNA 中。
研究 RNA 的決定使 Getz 及其同事迅速獲得了來(lái)自約 500 人的 29 種組織的 6700 個(gè)樣本的數(shù)據(jù)。但是他們的方法也有缺點(diǎn)。不是所有的 DNA 都會(huì)編碼 RNA,因此也就不是所有的 DNA 突變都會(huì)在 RNA 序列中顯現(xiàn)。由于 GTEx 項(xiàng)目的樣本數(shù)量相對(duì)較大,具有獨(dú)特基因組的小細(xì)胞簇的 DNA 簽名很可能被數(shù)量更多的其他細(xì)胞所淹沒(méi)。
總體而言,該研究發(fā)現(xiàn),在某些類型的組織中,鑲嵌現(xiàn)象比之前研究預(yù)計(jì)的要少。但關(guān)鍵是,Martincorena 說(shuō),最新的分析表明鑲嵌現(xiàn)象存在于各種各樣的組織中。
研究人員指出,細(xì)胞分裂率較高的組織,如構(gòu)成皮膚和食道的組織,比細(xì)胞分裂率較低的組織具有更多的鑲嵌現(xiàn)象。鑲嵌現(xiàn)象也會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而增加,在肺和皮膚組織中尤其普遍——這些組織長(zhǎng)期暴露在環(huán)境因素中,會(huì)對(duì) DNA 造成破壞。
例如,一種名為 TP53 的基因是最常見(jiàn)的突變位點(diǎn)之一。TP53 有助于修復(fù) DNA 損傷,被稱為“基因組守護(hù)者”。而 TP53 的某些變化與癌癥有關(guān),但在細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤之前,可能還需要其他基因的突變。
“我們所看到的是一些最早的癌前病變,它們隨后會(huì)積累更多的突變。”加拿大溫哥華市不列顛哥倫比亞癌癥研究所癌癥基因組學(xué)家 Erin Pleasance 說(shuō),“最終,其中一小部分突變可能會(huì)變成癌癥。”
馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯醫(yī)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)家 Cristian Tomasetti 說(shuō),研究人員現(xiàn)在需要找到方法區(qū)分哪些細(xì)胞會(huì)變成腫瘤,哪些是“正常的”。這對(duì)于提高早期發(fā)現(xiàn)癌癥的努力可能是至關(guān)重要的。
Tomasetti 已經(jīng)開(kāi)發(fā)出檢測(cè)在血液中循環(huán)的腫瘤 DNA 的方法,研究人員希望有朝一日可以用來(lái)發(fā)現(xiàn)癌癥的早期信號(hào)。但他說(shuō),其團(tuán)隊(duì)最初驚訝地發(fā)現(xiàn),研究結(jié)果中的一些突變來(lái)自一組正常血細(xì)胞。這些突變與癌癥有關(guān),因此可能意味著腫瘤的存在。
“這種混亂的局面是新的常態(tài)。”Tomasetti 說(shuō),“現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是找出我們稱之為正常的點(diǎn)。”(趙熙熙)
相關(guān)論文信息:
DOI: 10.1126/science.aaw0726
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的人体就像马赛克,大量组织充满致癌突变的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
- 上一篇: 富士康科技集团声明否认“撤离大陆”:无撤
- 下一篇: 超级计算机500强史上首次全部千万亿次!