多倫多-(2020年1月17日)在史無前例的全基因組癌癥全分析中，安大略省癌癥研究所(OICR)的研究人員發(fā)現(xiàn)了非編碼DNA的新區(qū)域，一旦發(fā)生改變，可能會導致癌癥的生長和進展。
這項研究今天發(fā)表在《分子細胞》上，揭示了疾病進展的新機制，這可能會帶來新的研究方法，并最終帶來更好的診斷測試和精確治療。
盡管以前的研究集中在編碼蛋白質(zhì)(即基因)的基因組的2%，但這項研究分析了在人類脫氧核糖核酸的巨大非編碼區(qū)控制基因激活方式和時間的突變模式。
OICR研究人員、這項研究的主要作者尤里雷曼德博士說：“在這些大的非編碼區(qū)，癌癥驅(qū)動基因的突變相對罕見，這些區(qū)域通常遠離基因，這給系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析帶來了重大挑戰(zhàn)。
“借助新的統(tǒng)計工具和來自1800多名患者的全基因組測序數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)了可能導致癌癥和更具侵襲性腫瘤的新分子機制的證據(jù)?！?
研究小組分析了每個患者基因組的10多萬個部分，重點是那些經(jīng)常被忽視的非編碼區(qū)，它們通過三維基因組與基因相互作用。預測的30個關鍵區(qū)域之一在調(diào)節(jié)癌細胞中已知的抗腫瘤基因方面發(fā)揮著重要作用，盡管它與基因組中的基因相距超過25萬個堿基對。該小組在人類細胞系中進行了CRISPR-Cas9的基因組編輯和功能實驗，以探索這一非編碼區(qū)的癌癥驅(qū)動特征。
Reimand說：“我們確定了幾個可能與腫瘤發(fā)生有關的非編碼區(qū)，但我們只是觸及了表面?！薄敖柚覀兊乃惴ê涂焖僭鲩L的患者癌癥基因組和表觀遺傳譜數(shù)據(jù)集，我們期待實現(xiàn)未來的發(fā)現(xiàn)，這可能會帶來預測患者癌癥進展的新方法，最終找到診斷患者疾病或更具體疾病的新方法。"
Reimand的研究團隊開發(fā)了這項研究背后的統(tǒng)計方法，并免費提供給研究小組。這些方法已經(jīng)被世界各地的其他算法嚴格測試過。
“研究非編碼基因組非常重要，因為這些巨大的區(qū)域調(diào)節(jié)著我們的基因，可以開啟和關閉它們。這些區(qū)域的突變將導致這些調(diào)節(jié)開關異常工作，并可能導致或進展為癌癥?！焙愓f的學生朱也是這項研究的第一作者?！拔覀円呀?jīng)證明了我們的方法，稱為ActiveDriverWGS，可以挖掘這些區(qū)域，找出對癌癥生長至關重要的特定區(qū)域。”
“雖然這些候選驅(qū)動基因突變很罕見，但我們現(xiàn)在有了第一個實驗證據(jù)，那就是其中一個突變區(qū)域調(diào)控人類細胞系中的癌癥基因和通路，”SickKids醫(yī)院的研究助理、該研究的第一作者Liu siuskula-Reimand博士說。“隨著研究界收集的數(shù)據(jù)越來越多，我們計劃更深入地研究這些領域，以了解這些突變?nèi)绾胃淖兲囟ò┌Y類型的基因調(diào)控和染色質(zhì)結構，從而為這些疾病的患者開發(fā)新的精確療法。”
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