

一种观察癌症治疗耐药性的新方法为确定涉及的遗传机制和替代治疗方法提供了可能性。由贝勒医学院的研究人员领导并发表在《细胞报告》杂志上的一项研究可以帮助科学家根据所接受的治疗,对晚期癌症可能发生的基因组变化做出合理的预测,这些变化如何影响癌症进展,以及预防或减少治疗结果的可能性。
通常,当研究基因变化以解释癌症时,研究人员会寻找基因本身的突变。在这项研究中,克赖顿和他的同事分析了基因组结构变异,这是指基因组中改变基因表达调节的变化。
当基因组的一部分DNA被转移到另一部分基因组时,就会发生基因组结构变异,这破坏了DNA中编码的原始遗传指令。
破坏dna编码的指令可以改变邻近基因的表达,从而导致疾病。例如,某些促进癌症生长的致癌基因通常是关闭的。但是,如果基因指令被重新排列,使“打开开关”现在位于基因旁边,那么致癌基因就会被打开,从而促进癌症的生长。
在之前的一项研究中,克赖顿和他的同事们研究了原发性肿瘤的基因组结构变异。目前的研究观察了来自BC癌症个性化肿瘤基因组学(POG)项目的570例复发或转移性肿瘤,称为POG570队列。
该研究分析了不同类型的癌症,包括膀胱癌/肾癌、乳腺癌、宫颈癌/卵巢癌、中枢神经系统癌、结直肠癌、头颈癌、肝胆癌、肺癌、淋巴瘤、胰腺癌、前列腺癌、肉瘤、分泌性癌、皮肤癌、胃/食道癌、子宫癌等。这些肿瘤已经使用全基因组测序来观察DNA序列,RNA测序来测量基因表达,并代表了患者治疗后收集的大部分样本。
“对POG570数据的初步研究主要集中在点突变和小突变上,”Creighton说。“在目前的研究中,我们与加拿大卑诗省癌症中心迈克尔史密斯基因组科学中心的马可马拉博士小组合作,该小组开发了POG570数据集,研究基因组结构变异对晚期癌症基因调控的影响。”
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POG570的数据不仅包括晚期癌症的基因组数据,还包括许多患者接受过的治疗信息。
克赖顿说:“这是一个很好的机会,可以研究晚期癌症中哪些基因由于结构变异而改变了表达,以及哪些基因改变可能与治疗有关。”
综合分析了所有的癌症类型,研究小组确定了300多个表达改变的顶级基因。“并非所有这些基因都与疾病有相同的相关性,”克赖顿解释说。“我们的想法是,筛选这些数据可以帮助优先考虑那些似乎对癌症有更高影响的基因,而那些更相关的基因可能成为晚期/转移性癌症治疗的目标。”
研究小组还研究了这些癌症中与治疗相关的基因组结构变异的总体程度。他们想更好地了解治疗抵抗;肿瘤对治疗的反应如何帮助癌症存活。
例如,研究人员发现,接受针对DNA损伤或细胞分裂的治疗的患者,平均而言往往有更多的基因组重排,这与代谢相关基因的表达改变有关。
“我们的发现可以从可能涉及的基因方面帮助确定癌症抵抗治疗的潜在机制。这些基因可以代表晚期癌症环境中潜在的新治疗靶点。”“此外,研究结果可以为目前的治疗组合提供建议,这是以前没有考虑过的。”
“癌细胞在基因组中积累错误。就像一本书缺页或乱页会改变潜在的故事一样,基因组序列的重排会影响基因组的解读方式,”加拿大迈克尔·史密斯基因组科学中心临床信息学团队负责人、合著者劳拉·威廉姆森博士说。“迄今为止,大多数肿瘤分析研究只对基因组的一小部分进行了测序,通常是1%或更少。我们对整个基因组进行了测序。这篇论文最让我兴奋的是,它证明了全基因组测序为探索基因组的非编码部分如何导致癌症,特别是治疗耐药性提供了机会。”