Cell重大成果：傳染性癌癥基因組測序

日期：2012-02-20 08:50:17

來自英國Sanger研究院，Illumina Cambridge公司等處的研究人員發表了題為“Genome Sequencing and Analysis of the Tasmanian Devil and Its Transmissible Cancer”的文章，完成了一種傳染性癌癥的基因組測序，并從中發現了一些突變，解析了這種癌癥的來源，以及如何變得具有傳染性的。相關成果公布在Cell雜志上。

這種癌癥主要發生在世界上最大的肉食性有袋動物：袋獾身上，這種動物也被稱為塔斯馬尼亞惡魔（Tasmanian Devil），現今只分布于澳大利亞的塔斯馬尼亞州。袋獾是袋獾屬中唯一未滅絕的成員，其在研究領域最著名的就是袋獾面部腫瘤疾病。

袋獾面部腫瘤是一種獨特癌癥，常出現于袋獾面部或嘴部，但通常會擴散至袋獾的內臟，它與另外一種在犬類中傳播的惡性腫瘤是世界上僅有的兩種可通過上述方式傳播的癌癥。

這項研究揭示了這種能通過撕咬在動物間傳播的腫瘤的奧秘，首次針對一個雌性袋獾的單細胞進行分析。這個雌性袋獾被稱為“永恒惡魔（The Immortal Devil）”（生物通譯），因為其死于15年前，但它的DNA仍然在傳染癌細胞系中流傳。

文章的第一作者，Sanger研究院Elizabeth Murchison博士表示，“袋獾癌癥是目前發現的唯一一種威脅到整個物種滅絕的癌癥”，“通過其測序，將有助于我們整理引發整個袋獾群體癌癥的突變。”

研究人員從中找到了腫瘤細胞之間的遺傳差異，這表明這種癌癥在袋獾群體中傳播的時候，發生了遺傳突變。他們在塔斯馬尼亞州不同地區找到了69種不同袋獾的腫瘤樣品，構建袋獾面部腫瘤傳播的圖譜，研究結果表明一些癌癥亞型比其它亞型更具有侵染性。

Illumina Cambridge公司David Bentley說，“我們發現這種癌癥的基因組具有大約兩萬個突變，這比某些人類癌癥中發生的突變更少，這說明癌癥變得具有傳播性，基因組極度不穩定并不是必要條件”，“追蹤這種癌癥的進化歷史，以及其傳播過程，將有助于我們了解這種疾病發生的原因，以及預測其未來的發展。”

癌癥在個體之間的傳播正常來說，會受到免疫系統的干涉，因為免疫系統可以鑒別外來組織，這一研究組發現了一些有趣的線索——這種癌癥如何能“智斗”免疫系統，比如免疫系統中的一組基因突變。但是還需要更進一步的研究，揭示這種癌癥是如何從免疫系統中逃脫出來的。

“這項研究十分重要，因為這將會幫助我們理解疾病傳播的模式，也有助于疫情的研究，但是我們還需要利用這一基因組測序，更進一步分析這種癌癥如何變得具有傳染性。癌癥具有群體傳播性，顯示是非常罕見的，我們通過袋獾這一例子來分析這一過程，以防未來在人類身上發生”，Sanger研究院，文章通訊作者Mike Stratton教授說。

研究組下一步將進行更多袋獾基因組測序，繪制上千袋獾腫瘤樣品基因組圖譜，從而更好的了解這種癌癥的遺傳多樣性，并分析癌癥與袋獾群體之間的遺傳關聯性。

去年這一研究組在Science雜志上發表文章，發現袋獾面部腫瘤起源于雪旺細胞。他們從分布在澳大利亞塔斯馬尼亞島14處的袋獾群落中采集了25個袋獾面部腫瘤樣本，進行基因分析，結果發現，袋獾面部腫瘤起源于雪旺細胞，在大約20年前，袋獾雪旺細胞內的某種基因變異導致了這一癌變。