2005年,美国国家癌症研究所(NCI)和国家人类基因组研究所(NHGRI)各投入5000万美元,启动了一项为期数年的癌症基因组试验计划,旨在通过全面测序分析癌症基因序列的改变,以评估其对理解癌症及获得新诊断治疗方法的帮助。当时有质疑认为该计划过于天真,因为癌症基因组测序的信噪比需要6到7维尺寸,难以操作。然而,经过多年研究,癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)计划已取得越来越多成果,对癌症研究产生了积极影响。
在最新出版的《自然》杂志上,TCGA计划研究组报告了卵巢癌的最新研究成果:对浆液性卵巢囊腺癌(serous ovarian adenocarcinoma)进行了mRNA和miRNA序列分析、启动子甲基化、DNA拷贝数分析,以及316个样品中编码基因外显子组的序列分析。卵巢癌是女性生殖器官常见肿瘤之一,发病率仅次于子宫颈癌和子宫体癌,但死亡率居各类肿瘤首位,严重威胁女性生命。全球每年新增约20万卵巢癌患者,约11.5万人死亡。浆液性囊腺瘤占卵巢良性肿瘤的25%,也是卵巢恶性肿瘤中最常见者,约占40-50%。深入研究有助于预防和治疗浆液性囊腺瘤。
研究人员分析了489个高度病变浆液性卵巢囊腺癌样品中mRNA和miRNA的表达、启动子甲基化、DNA拷贝数,以及316个样品中编码基因外显子组的序列,这些结果有助于确定新的肿瘤亚型。研究发现,虽然p53肿瘤抑制因子在几乎所有肿瘤中都发生了突变,但包括NF1、BRCA1、BRCA2、RB1和CDK12在内的9个位点也携带复发性的、尽管流行度较低的突变。约一半的肿瘤中同源重组存在缺陷,Notch和FOXM1信号通路也涉及病理生理过程。这些成果将有助于卵巢癌的基础病理研究及预防治疗。
此外,近期美国研究人员发现卵巢癌可能始自输卵管,而非卵巢。通过在实验室模拟卵巢癌形成过程,提取输卵管细胞并改变其基因片段,使其像癌细胞那样分裂。实验显示,这些细胞能迅速增殖并离开原发组织,在其他组织内生长。植入动物体内后,能催生与人类严重卵巢癌极其类似的肿瘤。这一研究表明卵巢癌可能来自输卵管细胞,有助于寻找新的卵巢癌生物标志物,为治疗提供新思路。
附:癌症和肿瘤基因图谱(TCGA)计划简介
全球每年新增癌症患者达700万人,死于癌症的病人达500万人,60%的患者确诊后只能存活5年。已知癌症有200多种,但无论何种癌症,在肿瘤的特殊分型或不同分期都发现基因组特异变化,基因组的改变(突变)导致细胞分化、发育和生长通路异常,引发细胞失控增殖。美国政府发起的TCGA计划,通过应用基因组分析技术,特别是大规模基因组测序,绘制人类全部癌症(近期目标为50种包括亚型在内的肿瘤)的基因组变异图谱,旨在找到所有致癌和抑癌基因的微小变异,了解癌细胞发生、发展的机制,取得新的诊断和治疗方法,最终勾画出新型“预防癌症的策略”。2005年12月13日,该项目由NCI和NHGRI联合启动,预计耗资1亿美元。与人类基因组计划(HGP)相似,TCGA是另一项以基因组为基础的大科学研究计划,以HGP成果为基础,研究癌症中基因组的变化。与HGP专注于疾病因素(与生俱来)不同,TCGA关心人类出生后细胞中的基因变化(后天变异)。大部分癌症在威胁健康前会产生几种体细胞突变(somatic mutations),这些获得性突变不可遗传。TCGA是迄今为止世界上最大的基因工程,相当于100多个HGP,在3年探索初期就要绘制出比HGP更多的基因图谱。绘制癌症基因图谱有助于将研究人员从逐个追踪基因的劳动中解放出来,便于迅速设计和找到针对性抗癌药物。