中國科學報訊一項對 29 種不同類型組織進行的全面分析顯示，人體就像由具有不同基因組的細胞組成的一團復雜“馬賽克”，而其中的許多細胞都帶有可能導致癌癥的基因突變。

　　這是迄今規(guī)模最大的此類研究，收集了來自約 500 人的數(shù)千個樣本的數(shù)據(jù)。這項 6 月 6 日發(fā)表在美國《科學》雜志的成果，可以幫助科學家更好地理解癌癥是如何開始的，以及如何更早地發(fā)現(xiàn)癌癥。

　　“我們現(xiàn)在意識到自己就是馬賽克——我們身體中的大量細胞已經(jīng)攜帶了癌癥突變。”英國欣克斯頓市韋康·桑格研究所遺傳學家 Inigo Martincorena 說，“這些都是癌癥的種子。”

　　組織鑲嵌是由于細胞積累突變而產(chǎn)生的——這些突變來自于細胞分裂過程中悄悄潛入的脫氧核糖核酸（DNA）錯誤，或者由于暴露于不好的環(huán)境因素，如紫外線或香煙煙霧。當一個具有特定突變的皮膚細胞分裂時，可能產(chǎn)生一塊在基因上與相鄰細胞不同的皮膚。

　　以前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，皮膚、食管和血液中存在高度鑲嵌性。這些結(jié)果通常是通過對微觀組織樣本進行特定基因測序獲得的。

　　上述研究引起了波士頓馬薩諸塞州綜合醫(yī)院計算生物學家 Gad Getz 的興趣。Getz 和他的團隊決定采取一種不同的方法——從基因型組織表達（GTEx）項目中挖掘一個核糖核酸（RNA）序列數(shù)據(jù)庫，而不是通過微小樣本對 DNA 進行測序。由于人體使用 DNA 作為模板生成 RNA 序列，DNA 的突變有時會反映在 RNA 中。

　　研究 RNA 的決定使 Getz 及其同事迅速獲得了來自約 500 人的 29 種組織的 6700 個樣本的數(shù)據(jù)。但是他們的方法也有缺點。不是所有的 DNA 都會編碼 RNA，因此也就不是所有的 DNA 突變都會在 RNA 序列中顯現(xiàn)。由于 GTEx 項目的樣本數(shù)量相對較大，具有獨特基因組的小細胞簇的 DNA 簽名很可能被數(shù)量更多的其他細胞所淹沒。

　　總體而言，該研究發(fā)現(xiàn)，在某些類型的組織中，鑲嵌現(xiàn)象比之前研究預計的要少。但關鍵是，Martincorena 說，最新的分析表明鑲嵌現(xiàn)象存在于各種各樣的組織中。

　　研究人員指出，細胞分裂率較高的組織，如構(gòu)成皮膚和食道的組織，比細胞分裂率較低的組織具有更多的鑲嵌現(xiàn)象。鑲嵌現(xiàn)象也會隨著年齡的增長而增加，在肺和皮膚組織中尤其普遍——這些組織長期暴露在環(huán)境因素中，會對 DNA 造成破壞。

　　例如，一種名為 TP53 的基因是最常見的突變位點之一。TP53 有助于修復 DNA 損傷，被稱為“基因組守護者”。而 TP53 的某些變化與癌癥有關，但在細胞產(chǎn)生腫瘤之前，可能還需要其他基因的突變。

　　“我們所看到的是一些最早的癌前病變，它們隨后會積累更多的突變。”加拿大溫哥華市不列顛哥倫比亞癌癥研究所癌癥基因組學家 Erin Pleasance 說，“最終，其中一小部分突變可能會變成癌癥。”

　　馬里蘭州巴爾的摩市約翰斯·霍普金斯醫(yī)學院應用數(shù)學家 Cristian Tomasetti 說，研究人員現(xiàn)在需要找到方法區(qū)分哪些細胞會變成腫瘤，哪些是“正常的”。這對于提高早期發(fā)現(xiàn)癌癥的努力可能是至關重要的。

　　Tomasetti 已經(jīng)開發(fā)出檢測在血液中循環(huán)的腫瘤 DNA 的方法，研究人員希望有朝一日可以用來發(fā)現(xiàn)癌癥的早期信號。但他說，其團隊最初驚訝地發(fā)現(xiàn)，研究結(jié)果中的一些突變來自一組正常血細胞。這些突變與癌癥有關，因此可能意味著腫瘤的存在。

　　“這種混亂的局面是新的常態(tài)。”Tomasetti 說，“現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是找出我們稱之為正常的點。”（趙熙熙）

　　相關論文信息：

　　DOI: 10.1126/science.aaw0726

總結(jié)

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