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250+基因揭示黑色素瘤新防线:从痣到癌的遗传学洞察

250+基因揭示黑色素瘤新防线:从痣到癌的遗传学洞察

一项全球最大规模的痣遗传学研究,成功识别出数百个与黑色素瘤风险相关的基因,这不仅为开发新的药物靶点提供了线索,也为更精准的黑色素瘤筛查和预防铺平了道路。

昆士兰医学研究所伯格霍夫分部(QIMR Berghofer)的研究人员近日取得突破性进展,他们鉴定出数百个参与痣和黑色素瘤发生发展的基因。这一发现有望为预防和治疗这种最致命的皮肤癌开辟新的途径。

这项发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的研究,是全球范围内针对“痣数量”(moliness)遗传学规模最大的研究。它深入揭示了独立于日晒、肤色和色素沉着等已知风险因素之外,痣和黑色素瘤背后复杂的生物学机制。

研究人员发现,与痣和黑色素瘤形成相关的遗传风险因素,与多种生物学通路紧密相连。这些通路包括可能未能有效调节细胞生长的免疫系统机制,以及与乳腺癌、前列腺癌和脑癌等多种癌症中异常细胞增殖相关的基因。深入理解如何阻断这些通路,有望催生超越传统防晒措施的新型药物靶点和预防策略。

QIMR Berghofer遗传学与皮肤癌实验室主任马修·劳(Matthew Law)副教授指出,尽管黑色素瘤研究已取得显著进展,但澳大利亚的黑色素瘤发病率仍居世界首位,每年约有1400名澳大利亚人因此病去世。

劳副教授表示:“我们知道如何通过‘防晒行为’(SunSmart behaviors)来减少日晒和降低风险,新型免疫疗法也极大地提高了患者的生存率。然而,人们仍然会患上黑色素瘤,也仍然有人因此丧生。”

他补充道:“现有免疫疗法对近一半的晚期黑色素瘤患者无效,因此我们迫切需要寻找其他方法来对抗这种疾病。通过研究痣,我们能更深入地了解黑色素瘤的生物学特性,从而找到控制它的新方法。”

痣和黑色素瘤均起源于同一种产生色素的皮肤细胞——黑素细胞。在痣中,这些细胞增殖后会停止生长,形成无害的斑点;而在黑色素瘤中,这些细胞则会持续不受控制地增殖。

遗传因素在决定痣的数量方面扮演着重要角色,而拥有大量痣是黑色素瘤最强的风险因素之一。大约三分之一的黑色素瘤是从已有的痣发展而来。

QIMR Berghofer团队分析了来自超过85,000名欧洲裔人群的遗传数据,成功识别出24个此前未知的与痣数量相关的遗传区域。这比该研究所2018年一项早期研究中发现的5个区域增加了五倍。研究人员发现,除了一个区域外,所有这些新发现的遗传区域都与黑色素瘤风险相关。总计,他们鉴定了超过250个值得进一步深入研究的关键基因。

其中一个新发现的基因是SIKE1,它有助于调节机体对病毒感染的免疫反应。研究团队认为,如果这个基因功能失调,可能会损害免疫系统识别和清除异常增殖黑素细胞的能力,从而可能导致黑色素瘤的发生。因此,SIKE1有望成为未来旨在预防早期黑色素瘤生长的免疫疗法的一个有前景的靶点。

该研究的第一作者、QIMR Berghofer的沙尼卡·贾亚辛格(Shanika Jayasinghe)表示,这项研究建立在该研究所数十年来国际公认的工作基础之上,这些工作为所有主要的痣和黑色素瘤遗传学研究做出了贡献,从双胞胎研究到大规模全基因组研究。

贾亚辛格女士说:“我为能延续这一悠久的研究传统感到非常自豪。我们的研究增进了对为什么有些人痣多、为什么有些人会患上黑色素瘤的理解,从而使我们能够更好地治疗和预防这种皮肤癌。”

基于这些发现,研究人员开发了一种针对痣数量的多基因风险评分(Polygenic Risk Score, PRS)工具。该工具旨在识别那些在遗传上易于拥有大量痣的人群,并有望最终被纳入黑色素瘤筛查项目,以提高对可能受益于额外监测的高风险个体的检测效率。

研究的下一阶段将涉及分析更大规模的数据集,以发现更多与痣数量和黑色素瘤相关的遗传区域。该团队还在探索是否可以重新利用现有药物来靶向新发现的生物学通路。

研究人员对参与本次分析的13项研究中的众多参与者表示感谢,其中包括QIMR Berghofer的QSkin阳光与健康研究(QSkin Sun and Health Study)和澳大利亚抑郁症遗传学研究(Australian Genetics of Depression Study)。


参考文献: Jayasinghe, S., Law, M.H., et al. Genetic determinants of nevus count and their relationship with melanoma risk. Nature Communications, 2024; DOI: 10.1038/s41467-024-49036-9
(责任编辑:scinews)