Nature：追蹤癌癥的細胞起源

日期：2015-02-26 09:05:04

由來自Brigham婦女醫(yī)院的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項研究，提出了一種新方法來追蹤癌癥的起源細胞類型。通過利用表觀基因組學(xué)路線圖計劃(Roadmap Epigenomics Program)生成的表觀基因組圖譜（從100多種細胞類型中收集來的數(shù)據(jù)資源），該研究小組發(fā)現(xiàn)可以利用特定腫瘤的獨特遺傳景觀來預(yù)測這種腫瘤的起源細胞類型。

這項發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的研究，提供了一些關(guān)于癌癥形成早期事件的新見解，這有可能會對許多未知癌癥起源部位的癌癥患者產(chǎn)生重要的影響。

論文的共同資深作者、Brigham婦女醫(yī)院遺傳學(xué)家Shamil Sunyaev說：“當(dāng)人們將表觀基因組學(xué)路線圖計劃當(dāng)做是集中聚焦正常細胞和組織的一種資源進行規(guī)劃時，沒有人想到了癌癥突變以及預(yù)測癌癥的細胞起源。我們的研究表明，我們現(xiàn)在可以專門針對不同的癌癥類型，基于基因組序列預(yù)測特定癌癥中突變發(fā)生的位置以及癌癥可能的細胞起源。”

一些突變是癌癥背后的推動力，但它們并非均等地分布在癌細胞的基因組中。由來自麻省-哈佛Broad研究所和華盛頓大學(xué)的研究人員組成的一個研究小組猜測，“突變景觀”的這種變化有可能受到了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)（DNA包裝方式）的影響，后者在不同細胞類型之間顯示很大的差異。

由美國國立衛(wèi)生研究院公共資金資助的表觀基因組學(xué)路線圖計劃目的在于繪制出各種組織類型和細胞類型的染色質(zhì)特征，其為研究人員提供了一種途徑來驗證他們的假設(shè)。他們查看了癌癥的基因組序列是如何對應(yīng)不同正常細胞類型的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的——這是各種細胞類型的一個獨特的特征。

研究小組調(diào)查了來自不同種類癌癥的樣本，其中包括骨髓瘤、結(jié)腸癌、腦癌等等。研究結(jié)果出人意外：他們發(fā)現(xiàn)癌癥突變景觀變化與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)之間有著極其緊密的關(guān)聯(lián)，并且由于細胞的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)模式如此獨特，他們可以利用癌癥的突變模式來預(yù)測可能的起源細胞類型。

大約有2-5%的癌癥患者并不清楚其癌癥的原發(fā)部位。起源不明的癌癥給治療決策造成了挑戰(zhàn)。

論文的共同資深作者、華盛頓大學(xué)基因組科學(xué)和醫(yī)學(xué)副教授John Stamatoyannopoulos博士說：“這項研究工作有可能會對治療造成影響——我們常常在診所中遇到一些個體，他們罹患轉(zhuǎn)移性癌癥卻未知其原發(fā)部位，使得很難選擇出適當(dāng)?shù)某踔畏桨浮Ｎ覀儼l(fā)現(xiàn)，癌癥基因組序列中的突變模式是其起源細胞類型的一個強有力的預(yù)測因子，或許可以幫助引導(dǎo)這樣的治療決策，并且其有可能隨著癌癥基因組測序越來越常規(guī)而更加的可行。”

結(jié)合表觀基因組資源和癌癥基因組信息，或許還會為研究人員提供一些關(guān)于癌癥形成早期的新見解，當(dāng)前得到的這方面的信息很少。了解染色質(zhì)結(jié)構(gòu)塑造癌細胞中突變景觀的機制，可以推動研究人員了解最初導(dǎo)致癌癥的事件，以及癌癥隨時間如何發(fā)生演化。

Sunyaev說：“這為我們了解從前無法獲知的這些早期的、看不見的事件打開了一扇窗戶。我們現(xiàn)在可以利用隱藏在這些突變模式中的數(shù)據(jù)——盡管我們還沒有充分了解如何挖掘所有的數(shù)據(jù)，其有可能包含著比我們已經(jīng)了解的要多得多的信息。”