在癌癥研究中,科學家通常通過掃描基因組尋找DNA中改變的序列或突變來尋找癌癥基因。但是一項新的研究顯示,通常被測序忽視的跳躍基因也是腫瘤生長的重要驅(qū)動因素。
研究人員發(fā)現(xiàn)了129個可能導致癌癥的跳躍基因。
位于密蘇里州圣路易斯的華盛頓大學醫(yī)學院的科學家們發(fā)現(xiàn),跳躍基因在癌癥中廣泛存在,并通過迫使癌癥基因保持開啟狀態(tài)來促進腫瘤生長。
他們分析了來自15種不同類型癌癥的7769個腫瘤樣本,發(fā)現(xiàn)129個跳躍基因通過對106個不同癌癥基因的影響來驅(qū)動腫瘤生長。
在研究小組分析的3864個腫瘤中,這些跳躍基因起著“隱形開關”的作用。這些腫瘤來自于乳腺癌、結(jié)腸癌、肺癌、皮膚癌、前列腺癌、腦癌和其他類型的癌癥。
最近的一次 自然遺傳學論文對這項研究做了全面的闡述。
通過識別跳躍基因作為潛在的遺傳靶點,這些發(fā)現(xiàn)為尋找新的癌癥治療方法開辟了新的道路。
“如果你,”遺傳學系的醫(yī)學教授王婷(音)說,“進行典型的基因組測序,尋找導致癌癥的基因突變,你是找不到跳躍基因的。”
當控制細胞功能的遺傳指令,特別是細胞如何成熟和分裂的遺傳指令發(fā)生某些變化時,癌癥就產(chǎn)生了。
一些導致癌癥的基因變化改變了人體對細胞生長的自然限制;其他的可能會破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,而蛋白質(zhì)執(zhí)行細胞的工作,使細胞處于良好的修復狀態(tài)。
腫瘤酸性如何幫助癌癥擴散?ph -探針可以幫助科學家了解腫瘤酸化如何改變基因表達,從而增加癌癥的擴散。讀到現(xiàn)在
可能導致癌癥的基因變化可以從父母傳給孩子。它們也可能在人的一生中出現(xiàn),如在細胞分裂期間,或在對紫外線輻射、煙草煙霧中的致癌物或其他環(huán)境因素的反應中出現(xiàn)。
有不同類型的遺傳變化。有些只影響DNA的單個構(gòu)建塊,而其他的可以復制、省略或重新排列構(gòu)建塊的長序列。
基因改變導致癌癥的另一種方式不是改變DNA本身,而是改變其表達指令的能力。這種變化被稱為表觀遺傳。其中一種方式是通過附著在DNA上的化學標簽。
細胞,即使是健康細胞,發(fā)生基因改變是正常的,但是癌細胞往往有更多的基因改變。每個人的癌癥都有自己的遺傳變化模式,甚至在同一個腫瘤中,不同的細胞可能有不同的遺傳指紋。
跳躍基因,科學家稱之為轉(zhuǎn)座因子,是可以在基因組中移動的DNA序列。它們“有許多不同的形式和形狀”,科學家需要專門的工具來分析它們。
由于改進和強大的技術,科學家們意識到,跳躍基因在基因組中非常活躍,也許“它們不應該再被邊緣化”。
在進化過程中,跳躍基因是如何進入人類基因組的是一個熱點問題。有些人認為病毒感染是一種常見的途徑。
先前的研究表明,跳躍基因中的特定元素可以影響癌癥基因的表達。然而,這些研究并沒有對此類事件進行詳細的調(diào)查,也沒有探究它們在不同癌癥中的常見程度。
因此,王教授和他的團隊決定利用來自癌癥基因組圖譜計劃的腫瘤樣本來解決這些問題。
他們發(fā)現(xiàn),跳躍基因是許多腫瘤加速生長的一個特征。
在這些侵襲性更強的癌癥中,跳躍的基因表現(xiàn)為一種“隱秘的開關”,這種開關會打開通常不活動的與癌癥相關的基因,并保持它們的開啟狀態(tài)。
這項研究的一個重要發(fā)現(xiàn)是,雖然跳躍基因在癌癥中似乎很普遍,但它們的存在模式和影響因癌癥類型而異。
例如,研究小組發(fā)現(xiàn),12%的膠質(zhì)瘤腦癌至少有一個跳躍基因,而這個數(shù)字在一種叫做鱗狀細胞癌的肺癌中是87%。
王教授解釋說:“與其他類型的癌癥相比,跳躍基因在某些癌癥類型中更為重要,但平均而言,我們發(fā)現(xiàn),在我們研究的所有腫瘤中,至少有一種會激活癌癥基因。”
他建議,給醫(yī)生提供這類信息可以幫助他們決定是否“更積極地”治療特定的癌癥。
“這也為未來的癌癥治療提供了新的研究目標,”他補充說。
另一項重要的發(fā)現(xiàn)是,在DNA形狀更開放的癌癥中,以隱秘的開關方式運作的跳躍基因更為普遍。基因組通常使DNA緊密封閉。開放式的DNA更容易失去一些功能。
”許多轉(zhuǎn)座因子在我們基因組中的作用仍然是個謎。這項研究首次詳細概述了它們在癌癥中的重要作用。”
Ting王教授