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同一种癌症为什么差异极大?

时间: 2020年05月22日 | 作者: Admin | 来源: 丹娜法伯癌症研究院
研究人员发现:血统与数百个基因的变异有关,但一些最重要的变异发生在特定类型的组织中。这一研究结果发表在《癌细胞》(Cancer Cell)杂志。


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分裂中的癌细胞,来源:美国国立卫生研究院


文章来源 | 丹娜法伯癌症研究院

翻译 | 陈振翀

审校 | 巢栩嘉


虽然2003年已完成了人类基因组测序(HGP),但在癌症研究中,有关肿瘤中的谱系印记等问题仍悬而未决。非洲后裔和欧洲后裔所患的肝癌存在基础的、分子水平的差异?东亚人与印第安人患的乳腺癌在基因图谱上有区别吗?


由美国癌症研究院癌症基因组分析网络(NCI Cancer Genome Analysis Network)的研究人员发表了一篇新论文,提供了目前最全面的血统对正常或癌变组织分子组成的影响。研究人员根据包含10678名患者和33种癌症类型的癌症基因组图谱(TCGA)数据,发现血统与数百个基因的变异有关,但一些最重要的变异发生在特定类型的组织中。这一研究结果发表在《癌细胞》(Cancer Cell)杂志。


丹娜法伯与布罗德研究所的医学和哲学博士Rameen Beroukhim是这一研究的共同通讯作者之一。他说:“我们发现在不同血统的癌症患者中,这些分子特性差异很大程度上存在于特定类型的器官和组织中。这表明无论是在正常组织还是癌变组织中,追踪血统对分子的影响,都需要逐一检测各个组织。”


从分子的角度来看,非洲血统的人往往与欧洲血统的人所患的肾癌类型,并不相同。在非洲血统的人体内,较少出现VHL基因的失活突变,这一基因突变会加快肿瘤中的新血管生长。而与欧洲血统的人相比,东亚血统的人患膀胱癌时,体内产生的免疫系统反应更少。


在这项研究里,研究人员使用多种分子技术分析不同血统的患者的组织样本。患者被主要分成:欧洲人、非洲人、东亚人、南亚人、印第安人或拉美人。另外,他们将至少具有20%混合血统的患者归入混血类别(根据主要血统被分为亚类,比如非洲混血,欧洲混血等)。整个研究中,患者共有33种癌症类型,其中13种被进一步分为亚型。


通过癌症基因组图谱(TCGA),他们对每个患者的组织进行了深入分析,检测了癌细胞和正常细胞中的一系列分子特征。这些特征包括基因突变(DNA复制错误)、DNA甲基化模式(影响基因的表达)、信使RNA(DNA的转录模版)和microRNA(可协助或抑制基因的表达)。NCI癌症基因组分析网络的研究人员通过这些数据来观察,这些特征的差异是否反映了血统的差异。


Cherniack说:“我们发现,和血统相关的所有分子特征差异,存在于数百个不同的基因中。然而,结果表明,那些最显著的差异,即能够影响细胞的功能及其与其他身体部位的相互作用,具有明显的组织特异性。”尽管,在大多数类型的癌症中,血统会影响到的分子特征,但不会同时影响多种癌症。例如,和非洲血统相关的肺癌中的分子差异,并不存在于乳腺癌、胰腺癌等癌症中。


这些数据也使研究人员想问,当正常细胞演变成癌细胞是,它们携带的、和血统相关的特性是否被带进了癌细胞中。比如,欧洲血统的人的肺细胞分子特征,是否也能在他们的肺癌细胞中找到?研究人员发现,绝大多数情况都是这样。Beroukhim说,“在特定血统的人身上,正常组织的大多数分子差异都会出现在癌细胞中。”此外,有证据表明,其中一些分子差异可能会使拥有相似背景的人,患上特定的癌症。


研究人员表示,由混血患者提供的数据十分宝贵。在初步分析拥有至少80%的5个谱系血统的患者后,他们对来自混血人群的数据,进行类似的分析。文章共同作者之一、丹娜·法伯与布罗德研究所Meyerson研究团队的博士后Jian Carrot-Zhang说:“我们发现两组鉴定的结果一致,即某一血统特有的分子差异,也会出现在拥有这一血统的混血患者身上。这一结果,强有力地支撑了我们最初的发现,” Beroukhim说:“在研究血统在癌症中的分子效应时,混血背景的患者是一个特别强大的群体。它能帮助我们缩小导致这些差异的基因组范围。”


研究人员尚未确定血统间的分子差异,是由环境因素还是遗传因素造成的。然而,他们的确发现了血统之间的遗传差异,这可解释在癌症中的许多发现。Beroukhim说:“我们的研究也指出,需要更多的血统样本来开展一个更加全面的血统分析,尤其针对于正常组织。这项研究也朝这一方向迈出重要的一步。”


原文链接:

https://medicalxpress.com/news/2020-05-ancestry-molecular-makeup-cancer.html