隨著對癌癥機理認識的不斷加深,我們已經找到了許多會導致癌癥的基因突變,為患者帶來了生命的希望。但在一個人的基因組里,只有2%的DNA是編碼蛋白質信息的“基因”。剩下98%的DNA對癌癥究竟有沒有作用,有怎樣的作用,至今依然沒有一個定論。
今日,加州大學圣地亞哥分校(UCSD)的研究人員在《自然》子刊《Nature Genetics》上刊發了一項最新研究。他們發現在非編碼DNA里,將近200個突變也在癌癥的發生中起到了作用。這一研究證實了基因外的DNA突變會引起癌癥,讓我們對癌癥的診療有了新的理解。
過去,我們對DNA突變致癌的理解相對還比較初級——基因里的突變會影響蛋白質的功能,異變的蛋白質會讓細胞變得異常,導致癌癥。現有的許多靶向療法,背后的機理就是針對這些異變的蛋白質。
那么,基因之外的突變,會對癌癥造成什么影響呢?研究人員們曾在15000個腫瘤樣本中尋找這一問題的答案,但只發現了一個可能與癌癥有關的突變。研究人員相信這是由于不同患者往往帶有大量不同的基因外突變,這極大干擾了他們的搜索結果,讓他們無法輕易找到突變與癌癥之間的聯系。
在這項研究里,科學家們做了多個改進。首先,他們從930名癌癥患者中同時分離出了腫瘤樣本和正常組織樣本,用于比對。其次,他們不僅分析基因外突變與腫瘤類型的關系,還分析了基因外突變與基因表達量的關系。這一下子就抓到了問題的關鍵。
“檢查基因表達量是我們成功的秘訣。”該研究的主要負責人之一Trey Ideker教授說道。
他們找到了193個非編碼區的突變。這些突變在腫瘤中非常常見,大部分突變與癌癥的關系能得到驗證。為了進一步確認這些突變的機理,研究人員們挑選了3個突變,進行后續的研究。他們在細胞中重現了這些突變,然后觀察這些細胞會發生怎樣的變化。
“舉例來說,我們找到了一個非編碼的突變,它能影響一個叫做DAAM1的基因,”該研究的共同第一作者Wei Zhang博士說道:“DAAM1的激活則會讓腫瘤細胞變得更有侵襲性,也能更好地侵入周圍的組織。”
換句話說,這些非編碼DNA的突變,也許能通過影響關鍵基因的表達,影響癌細胞的行為,推動癌癥進展。
“許多癌癥相關的突變都發生在非編碼區,但它們的數量太多了,很難找到哪些真正和癌癥相關,哪些只是噪音,” Ideker教授補充道:“在這個研究里,我們首次找到了近200個非編碼DNA中的突變,它們可能在癌癥中起作用。”
未來,研究人員們期待能將編碼區和非編碼區的突變結合起來看,尋找是否會在乳腺癌等特定的癌癥類型中出現一定的規律。如果有,那這將給諸多癌癥治療帶來全新的靶點,甚至是全新的療法。
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