首張癌癥驅(qū)動突變圖譜繪成
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科技日報訊 (記者劉霞)癌癥驅(qū)動突變是指某些基因突變能直接推動正常細胞向癌細胞轉(zhuǎn)化。一個國際科研團隊繪制出全球首張完整的癌癥驅(qū)動突變圖譜,揭示了癌癥關(guān)鍵基因中數(shù)百種突變?nèi)绾斡绊懩[瘤生長。當與真實患者數(shù)據(jù)比對時,這張圖譜能準確預測癌癥的行為。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·遺傳學》雜志。
該研究由英國愛丁堡大學、荷蘭萊頓大學醫(yī)學中心和土耳其科奇大學科學家聯(lián)合完成,為理解微小基因變化如何引發(fā)截然不同的癌癥表型提供了前所未有的視角。
研究聚焦于一個名為CTNNB1的關(guān)鍵基因,它負責編碼β-連環(huán)蛋白。這種蛋白在調(diào)控組織生長與修復中起核心作用,一旦其功能失控,細胞便會無序增殖,表現(xiàn)出癌癥的典型特征。
在多種癌癥中,CTNNB1基因的一個微小區(qū)域,即所謂的“突變熱點”頻繁出現(xiàn)變異。正常情況下,這一區(qū)域會發(fā)出信號,指示細胞及時降解β-連環(huán)蛋白。而當突變破壞該信號時,蛋白便在細胞內(nèi)異常積累,持續(xù)激活促癌基因,驅(qū)動腫瘤形成。此前,科學家已在該熱點發(fā)現(xiàn)70多種不同突變,但它們是否具有不同效應(yīng),一直未知。
為此,團隊系統(tǒng)性地檢測了這一區(qū)域全部342種可能的單堿基突變。他們利用小鼠干細胞作為模型(這類細胞不僅適合精準基因編輯,其β-連環(huán)蛋白通路也與人類高度相似),借助先進的基因編輯技術(shù)和熒光標記手段,團隊逐一測量每種突變激活致癌通路的強度。
結(jié)果差異十分顯著:一些突變僅輕微增強信號,另一些則引發(fā)強烈反應(yīng)。隨后,團隊將實驗數(shù)據(jù)與數(shù)千名癌癥患者的基因組信息進行比對,發(fā)現(xiàn)突變的“活性得分”與其在人群中的出現(xiàn)頻率高度吻合,有力驗證了圖譜的準確性。
進一步分析顯示,不同組織來源的癌癥傾向于選擇特定強度的突變。例如,肝臟與結(jié)腸腫瘤偏好高活性突變,而其他部位則有所不同。
團隊表示,新圖譜不僅揭示了β-連環(huán)蛋白如何在多種癌癥中發(fā)揮作用,也為個性化治療開辟了新路徑。
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