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基因特征重分类 癌症疗法将大幅增加

2024-11-02 205

人们对于“癌症”的印象似乎只有一种:致命、会扩散、很难治的病。其实癌症是很多先天或后天因素造成的病症总称,到目前为止医师必须透过活体组织切片的方式确认是否为癌症,但这个方法即将过时。透过基因组学,科学家已经可以透过分子层级的变异找到解答,不但能借此找到更多致癌基因,甚至还能将癌症重新分类,在现有的基础上马上创造出更多疗法。

混乱的基因序列造成癌症

几篇不久前在“自然‧遗传学”(Nature Genetics)期刊揭露的研究都有类似的进展,它们都是把美国国家卫生研究院(National Insittute of Health, NIH)“癌症基因组舆图”( The Cancer Genome Atlas )计划释出的数千份肿瘤基因资料加以研究而得。

其中一项由麻塞诸塞州剑桥 Broad 中心 Rameen Beroukhim 医师领导的研究,针对癌细胞 DNA 中不寻常数量的片段加以检验。他们从4934个样本中发现140个 DNA 区域的序列重复存在,或是被删除,140个中有35个含有已发现可以抑制肿瘤或致癌基因的基因,因此容易产生癌症。

正常的细胞会带有两套两万个基因组合,相对而言,癌细胞里的组合就非常混乱,有些序列重复,有些则根本不见了。他们发现这种基因组成的变动造成癌细胞增长的影响,其实比 DNA 的变异要来得大,这项研究的目的就是要找出之间的因果关系。

平均来说这140个片段每个包含大约三到四个基因,但只有35个片段带有已知的致癌基因或肿瘤抑制基因,这代表其他片段里应该还有尚未发现的基因。这项研究的相关资料可以在这里找到。

肿瘤基因特征比发生部位更具意义

另一项由纽约 Sloan-Kettering 纪念癌症中心 Chris Sander 团队进行的研究,试图透过基因与后天因素,重新对肿瘤加以分类,而不再采用传统解剖或组织学的方法。他将传统分类的12种、3299个肿瘤样本重新归类为:体细胞基因突变(后天发生、不会遗传下去),以及前面所说 Beroukhim 研究的 DNA 序列不寻常组成两种。

▲恶性黑色素瘤切片。目前癌症的检验先经过活体组织切片、染色,由病理医师判断。(Photo Credit: Wikimedia Commons)

有趣的是 Sander 医师的研究发现,体细胞基因突变就很少发生 DNA 序列不寻常组成,反之亦然。此外,Sander 在两个大类别之下,重新分出31个子类别。这有助于解开长期以来癌症专家的疑问:来自同种组织的肿瘤会有不一样的基因特征,而来自不同组织的肿瘤看起来却比较像。例如,肺部癌细胞很像颈部或脑部生成的癌细胞。

这些研究的重要意义在于,医师可以针对这些癌症的共同特性进行药物治疗,也就是说,医界可以突破传统观念,将一种药物用在不同的癌症上,例如治大肠癌的药也可以用在治子宫内膜癌上;或是多管齐下,不再一次只用一种药物。

拜更先进的基因组研究及计算生物学,资料获得更为便捷,数量也大幅增加,取得成本也大为降低,结合既有知识以分析海量资料,上述两项研究才得以进行下去,这在过去是不太可能的事,但近年来已渐渐突破了技术上的障碍。“癌症基因组舆图”计划也让“国际癌症基因组联盟”(International Cancer Genome Consortium)进行一项50个传统癌症类别中新的基因变异分类工作,估计未来两年资料量应可增加三倍。

(Opening Photo Credit: CDC/ A. Elizabeth Plott, C.T.(ASCP))

相关资料 Cancer cartography Pan-cancer patterns of somatic copy number alteration New survey of DNA alterations could aid search for cancer genes Emerging landscape of oncogenic signatures across human cancers Oncogenic signatures mapped in TCGA a guide for the development of personalized therapy

2019-03-18 00:31:00

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