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基因特徵重分类 癌症疗法将大幅增加

基因特徵重分类 癌症疗法将大幅增加

人们对于「癌症」的印象似乎只有一种:致命、会扩散、很难治的病。其实癌症是很多先天或后天因素造成的病症总称,到目前为止医师必须透过活体组织切片的方式确认是否为癌症,但这个方法即将过时。透过基因组学,科学家已经可以透过分子层级的变异找到解答,不但能藉此找到更多致癌基因,甚至还能将癌症重新分类,在现有的基础上马上创造出更多疗法。

混乱的基因序列造成癌症

几篇不久前在「自然‧遗传学」(Nature Genetics)期刊揭露的研究都有类似的进展,它们都是把美国国家卫生研究院(National Insittute of Health, NIH)「癌症基因组舆图」( The Cancer Genome Atlas )计画释出的数千份肿瘤基因资料加以研究而得。

其中一项由麻塞诸塞州剑桥 Broad 中心 Rameen Beroukhim 医师领导的研究,针对癌细胞 DNA 中不寻常数量的片段加以检验。他们从4934个样本中发现140个 DNA 区域的序列重覆存在,或是被删除,140个中有35个含有已发现可以抑制肿瘤或致癌基因的基因,因此容易产生癌症。

正常的细胞会带有两套两万个基因组合,相对而言,癌细胞里的组合就非常混乱,有些序列重複,有些则根本不见了。他们发现这种基因组成的变动造成癌细胞增长的影响,其实比 DNA 的变异要来得大,这项研究的目的就是要找出之间的因果关係。

平均来说这140个片段每个包含大约三到四个基因,但只有35个片段带有已知的致癌基因或肿瘤抑制基因,这代表其他片段里应该还有尚未发现的基因。这项研究的相关资料可以在这里找到。

肿瘤基因特徵比发生部位更具意义

另一项由纽约 Sloan-Kettering 纪念癌症中心 Chris Sander 团队进行的研究,试图透过基因与后天因素,重新对肿瘤加以分类,而不再採用传统解剖或组织学的方法。他将传统分类的12种、3299个肿瘤样本重新归类为:体细胞基因突变(后天发生、不会遗传下去),以及前面所说 Beroukhim 研究的 DNA 序列不寻常组成两种。

基因特徵重分类 癌症疗法将大幅增加
恶性黑色素瘤切片。目前癌症的检验先经过活体组织切片、染色,由病理医师判断。(Photo Credit: Wikimedia Commons)

有趣的是 Sander 医师的研究发现,体细胞基因突变就很少发生 DNA 序列不寻常组成,反之亦然。此外,Sander 在两个大类别之下,重新分出31个子类别。这有助于解开长期以来癌症专家的疑问:来自同种组织的肿瘤会有不一样的基因特徵,而来自不同组织的肿瘤看起来却比较像。例如,肺部癌细胞很像颈部或脑部生成的癌细胞。

这些研究的重要意义在于,医师可以针对这些癌症的共同特性进行药物治疗,也就是说,医界可以突破传统观念,将一种药物用在不同的癌症上,例如治大肠癌的药也可以用在治子宫内膜癌上;或是多管齐下,不再一次只用一种药物。

拜更先进的基因组研究及计算生物学,资料获得更为便捷,数量也大幅增加,取得成本也大为降低,结合既有知识以分析海量资料,上述两项研究才得以进行下去,这在过去是不太可能的事,但近年来已渐渐突破了技术上的障碍。「癌症基因组舆图」计画也让「国际癌症基因组联盟」(International Cancer Genome Consortium)进行一项50个传统癌症类别中新的基因变异分类工作,估计未来两年资料量应可增加三倍。

(Opening Photo Credit: CDC/ A. Elizabeth Plott, C.T.(ASCP))

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