发布日期： 2024年07月25日
来源：Nature Communications
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癌症是由我们细胞中随时间发生的基因变化引起的。有两种主要类型的变化，即体细胞突变，即DNA序列的改变，以及拷贝数的改变，即特定基因拷贝数的改变。到目前为止，这两种类型的改变被认为是共同导致癌症的，但需要对它们如何影响同一个体的同一基因进行系统的研究。
巴塞罗那医学研究所的科学家们在《Nature Communications》上发表了新的发现，揭示了癌症的进展受到基因拷贝数改变和突变之间的相互作用的显著影响。这项研究证实了之前的知识，即拷贝数的减少与肿瘤抑制基因的突变有关(这阻碍了它们的癌症保护功能)，而拷贝数的增加与驱动癌症发展的癌基因突变数量的增加有关。出乎意料的是，研究人员还建立了基因拷贝数增加与肿瘤抑制基因突变之间的联系，以及拷贝数减少与癌基因突变增多之间的联系。突变和拷贝数之间的这两种矛盾关联也被发现在癌症基因组中普遍存在。
研究人员Elizaveta Besedina博士和Fran Supek博士对基因改变在癌症发展中的作用提供了新的见解，为考虑肿瘤抑制基因作为癌症治疗的潜在靶点开辟了新的途径。
“我们的研究表明，基因拷贝数量的增加和减少都可能以令人惊讶的方式发生，从而推动癌症的进化，”巴塞罗那IRB基因组数据科学实验室负责人、哥本哈根大学生物技术研究与创新中心教授Supek博士解释说。“这一发现挑战了关于这些相互作用如何发生的传统观点，并表明我们可能错过了过去重要的致癌事件。”
“二次打击”事件涉及一种类型的基因改变，如突变，与另一事件(通常是拷贝数改变)结合发生。这种组合放大了单一事件的影响，增加了癌症发展的可能性。众所周知，这种情况会发生在遗传性癌症风险变异中，比如BRCA1基因的致病性变异，导致乳腺癌和卵巢癌。在这里，研究人员专注于研究较少的涉及体细胞突变的“第二击”。这些事件是不同类型癌症的共同驱动因素，这一发现强调了在基因组分析中考虑不同突变类型组合的重要性。
科学家们开发了一种名为MutMatch的新方法来研究癌症中突变和拷贝数改变的综合影响。他们分析了大约18000个肿瘤的基因数据，以揭示基因变化的模式。
“这两次撞击事件对于了解肿瘤进展的后期阶段至关重要。他们设定了不同基因变化之间复杂的相互作用，以及它们如何共同导致癌症，”该研究的第一作者Besedina博士说。
这项研究为未来的癌症遗传学研究提供了路线图。通过探索不同类型的基因变化之间的相互作用，科学家可以更深入地了解癌症是如何发生和发展的。这一知识可能会导致新的、更有效的治疗方法的发展。
了解突变和拷贝数改变之间的相互作用使科学家能够确定癌症治疗的新靶点，包括那些以前被忽视的靶点，如肿瘤抑制基因。矛盾的是，观察到这些基因也通过拷贝数增加来驱动癌症，这表明它们中的许多突变是所谓的“显性负性”突变。原则上，这些都是治疗的目标。这就是这些新的基因见解如何导致新的癌症药物的鉴定或现有药物的重新利用，潜在地提高其功效。
最后，了解肿瘤的不同遗传景观可以帮助将患者分层为更精确的亚组，从而有助于指导个性化治疗方法，并潜在地确定可以从当前治疗中受益的其他患者组。
这项研究由欧洲研究委员会、加泰罗尼亚政府和西班牙科学与创新部资助。
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