摘要：科學(xué)雜志《自然》(Nature) 6月號的封面將刊登一項(xiàng)旨在破解癌細(xì)胞中基因混亂的新研究。這項(xiàng)工作揭示了新的生物標(biāo)記物，有可能改善最致命癌癥類型的精確治療和治療選擇的發(fā)展。

西班牙國家癌癥研究中心(CNIO)和英國劍橋癌癥研究所的研究人員開發(fā)了一種方法來理解在最致命的癌癥類型中觀察到的基因混亂。這些信息可以用于設(shè)計(jì)更有效的精確治療，以及改善患者的治療選擇。這項(xiàng)研究將發(fā)表在世界領(lǐng)先的科學(xué)雜志之一《自然》上。論文中描述的方法檢測腫瘤基因組中大量DNA改變的模式，這有助于理解癌癥發(fā)展的突變過程。更好地理解侵襲性癌癥的基因組特性可以改善治療選擇和開發(fā)更有效的治療方法，而迄今為止，這對這些癌癥類型幾乎是不可能的。

圖片:Geoff Macintyre和Barbara Hernando

該研究由CNIO計(jì)算腫瘤學(xué)小組負(fù)責(zé)人Geoff Macintyre和英國劍橋研究所癌癥研究所高級小組負(fù)責(zé)人Florian Markowetz共同領(lǐng)導(dǎo)。CNIO研究員芭芭拉·埃爾南多和CRUK研究員魯本·德魯斯也參加了這項(xiàng)研究，還有來自英國、加拿大、比利時(shí)和德國研究中心的科學(xué)家。

這項(xiàng)研究調(diào)查了染色體不穩(wěn)定性——侵略性人類癌癥的一個(gè)顯著特征。正常情況下，一個(gè)健康的細(xì)胞會完美地復(fù)制和分裂，形成兩個(gè)完全相同的子細(xì)胞。每個(gè)子細(xì)胞將包含與母細(xì)胞相同數(shù)量的染色體，具有完全相同的DNA序列。然而，在癌細(xì)胞中，這種復(fù)制并不完美。

染色體片段會有損失或增加，甚至整個(gè)染色體的缺失或存在數(shù)量也會超過正常水平。這一過程被稱為染色體不穩(wěn)定，會產(chǎn)生遺傳混亂，在死亡率高的嚴(yán)重癌癥類型中觀察到的頻率更高。不穩(wěn)定性水平的增加與疾病更晚期、預(yù)后差、轉(zhuǎn)移和對傳統(tǒng)治療的抵抗有關(guān)。

染色體不穩(wěn)定性是一種高度復(fù)雜的生物學(xué)過程，在大約80%的癌癥中都存在。染色體不穩(wěn)定有多種原因和各種各樣的后果，這限制了研究人員迄今為止對這一現(xiàn)象的理解。CNIO研究人員進(jìn)行的這項(xiàng)研究揭示了染色體不穩(wěn)定性的復(fù)雜性，并允許對許多不同類型的癌癥進(jìn)行改進(jìn)分析。這項(xiàng)研究分析了嚴(yán)重癌癥中染色體不穩(wěn)定的多樣性和程度。此外，它還定義了不同類型的染色體不穩(wěn)定性的生物學(xué)原因，以及這與不同類型的腫瘤的關(guān)系。

目前，最先進(jìn)的癌癥治療是基于精準(zhǔn)醫(yī)療的概念，這包括利用基因突變來告知患者應(yīng)該采用哪種治療方法。染色體不穩(wěn)定的腫瘤表現(xiàn)出許多缺陷基因，而不僅僅是單個(gè)突變，這意味著有太多潛在的治療選擇。CNIO研究人員進(jìn)行的這項(xiàng)研究通過建立一個(gè)可以在診斷時(shí)識別的染色體不穩(wěn)定特征目錄來解決這個(gè)問題。與每種模式相關(guān)的信息包括對傳統(tǒng)癌癥治療和新治療的潛在反應(yīng)。這意味著這些特征可以作為診斷惡性癌癥和為患者選擇最有效治療的生物標(biāo)記物。用團(tuán)隊(duì)資深成員麥金泰爾的話說，“我們的生物標(biāo)記物可以預(yù)測針對特定腫瘤的不同治療方法的有效性。“為了理解這些致命癌癥中出現(xiàn)的基因組混亂，我們開發(fā)了一種方法，利用代表33種癌癥類型的7880個(gè)腫瘤，來量化不同類型的染色體不穩(wěn)定性，”他補(bǔ)充說。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的團(tuán)隊(duì)還成立了一家總部位于英國的精準(zhǔn)醫(yī)療初創(chuàng)公司Tailor Bio。該公司已經(jīng)就發(fā)表在《自然》雜志上的論文中描述的方法獲得了一項(xiàng)專利，并根據(jù)之前在同一主題上的工作獲得了另一項(xiàng)專利。研究小組希望他們的發(fā)現(xiàn)能很快應(yīng)用于臨床。

A pan-cancer compendium of chromosomal instability