尽管进行了数十年的癌症研究,一个令人沮丧的困境困扰着医生。两个人可能患有在显微镜下看起来相同的癌症,但对同一种治疗方法的反应却不同。这提醒我们癌症的令人沮丧的复杂性,也是医生面临的挑战。
现在,一项大规模的研究人员合作项目,对2600多个不同肿瘤的基因组进行了测序,以前所未有的方式深入研究了癌症的内部运作。作者表示,该项目正在揭示出意想不到的变异。
Wellcome Sanger研究所的癌症遗传学家Peter Campbell说:“最引人注目的发现是一个人的癌症基因组与另一个人的差异有多大。”
Campbell是参与全基因组泛癌分析联盟的1300多名研究人员之一,该联盟今天在《自然》研究期刊上发布了22篇论文,公布了其广泛的基因肿瘤分析结果。他们的发现可能有助于医生为患者量身定制癌症疗法,甚至有助于提前数年预测癌症。
剖析肿瘤
肿瘤是失控生长的细胞团。癌性生长中的细胞由于基因突变而不断增殖,这些突变阻止细胞知道何时停止复制。科学家们已经确定了一组特定的DNA变化,称为“驱动突变”,它们能够可靠地引发不受控制的细胞生长。
多年前,科学家们开始从癌细胞中提取DNA,并对直接翻译成蛋白质的部分进行测序。这项工作识别出了基因组这部分的驱动突变,并帮助医生更具体地诊断出患者患有哪种类型的癌症。
安大略癌症研究所的肿瘤学家Lincoln Stein说,而编码蛋白质的DNA片段仅占基因组的1%。这排除了许多基因,而这些基因中的突变可能促使细胞癌变。
因此,对于全基因组泛癌分析,研究人员决定对整个癌症基因组进行测序。这些样本最终代表了38种肿瘤类型,来自2500多名捐赠者,他们还提供了健康的DNA,以便研究人员能够观察致癌DNA随时间的变化。
研究人员发现,大多数驱动突变存在于编码蛋白质的DNA中。但其中许多不仅仅是单个位点的微小变化——相反,它们是整个DNA片段的翻转、剪切或重新插入。Campbell说,以前,肿瘤学家在约三分之二的患者中发现了驱动突变。加上这些大规模的基因改变,研究人员在91%的样本中发现了它们。
测序还阐明了致癌突变如何以及何时积累的机制。研究人员估计,平均每个癌症基因组有四到五个活跃的驱动突变。在某些情况下,他们甚至可以估算出这些突变出现的时间。对一些成年患者来说,这可能发生在童年时期。
Campbell说,识别出可能有一天导致癌症的突变,可能为比现在更早开始的治疗打开大门。
更好地理解定义一个人癌症的驱动突变的类型和数量,也可能让医生将任何给定患者的肿瘤与更大的类似病例数据库进行比较。由此获得的信息可能提供更精确的见解,了解哪些治疗方法可能最有效。
癌症信息中心
这个梦想仍然遥远。Campbell说,对癌症基因组进行测序仍然很昂贵,尽管成本正在下降。研究人员在5%的样本中也未能找到导致癌症的突变——这意味着还有更多的驱动突变有待发现。
即使研究人员在将疗法与特定的驱动突变组合进行匹配方面做得更好,癌症也以产生耐药性而闻名。Campbell说:“这种测序并不能意味着癌症就治愈了,但它为我们开发预防和治疗耐药性的药物指明了方向。”
Campbell说,随着(希望)数据库的建立,研究人员将继续解决这些问题。“这是我们都希望实现的愿景。”














