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癌症基因“密码”解密加速

2010-02-05 00:00 严江伟 中国科学院北京基因组研究所 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了国际癌症基因组联合计划的最新进展,重点阐述了英国桑格研究所破译肺癌、皮肤癌和乳腺癌基因密码的成果,以及中国在胃癌基因组研究中的角色。文章深入解释了基因突变导致肿瘤的机制,并讨论了从基因图谱到临床应用的挑战与前景,强调了个体化治疗的重要性。

肿瘤是怎样产生的?科学界认为,归根结底在于基因突变。一些“坏”的突变扮演了肿瘤“制造者”的角色,而研究人员一直梦想着找到破解基因突变的钥匙。日前,国际癌症基因组联合计划参与单位之一、英国剑桥大学韦尔科姆基金会桑格研究所研究人员宣布,他们先后破译了肺癌、皮肤癌和乳腺癌的全部基因密码,并绘制出相应的肿瘤基因图谱。

2008年6月成立的国际癌症基因组联合计划,由多个国家不同研究机构参与并分工合作,预计10年完成这一宏伟计划。桑格研究所的率先突破,让科学界看到了提前破解基因突变秘密的曙光。

中国负责胃癌研究

在国际癌症基因组联合计划中,中国负责胃癌的研究工作。项目参与者之一、中国科学院北京基因组研究所副研究员严江伟表示,随着中国基因测序工作的顺利进行,中国的胃癌基因“密码”解密工作也有望提前完成。严江伟指出,人类基因组数量庞大,由一个实验室独立完成测序几乎不可能,且花费巨大,因此需要全球合作。英国率先发起该计划,目前有9个国家参与:英国、中国、美国、澳大利亚、加拿大、法国、印度、日本和新加坡。不同国家负责不同癌症,如日本负责肝癌,印度负责口腔癌,美国负责脑癌、卵巢癌和胰腺癌等。研究人员希望利用先进的基因组测序技术,详细研究50种不同类别的癌症,找到所有与癌症相关的基因突变,最终绘制出完整的致癌基因突变图谱。

据严江伟介绍,国内工作分为两部分:病例收集和流行病学调研由北京大学肿瘤医院牵头,多家医疗机构参与;测序和基因分析由中国科学院北京基因组研究所和华大基因研究院分工完成。选择中国负责胃癌研究,是因为中国是胃癌大国,且已有多年流行病学调研基础,能迅速收集足够样本。研究成果将在国际癌症基因组内部共享。

基因突变“制造”肿瘤

英国桑格研究所计划负责人斯特拉顿教授指出,癌症是最常见的基因疾病,所有癌症的发生都源自DNA序列异常。尽管不同癌症诱因和症状不同,但均可通过基因突变解释。基因在复制过程中会出现错误,有些错误无大碍,但有些会导致灾难,如同交通系统中的事故。桑格研究所的坎贝尔研究员指出,肺癌细胞基因组包含约2.3万个突变基因,皮肤癌约3.3万个。大多数突变无害,但某些“坏”变异会引发肿瘤。

坎贝尔表示,肺癌与吸烟密切相关,研究表明每吸15根烟可引起肺组织细胞一次基因变异,但无法预知哪次变异直接导致肺癌。研究人员提取肺癌患者和健康者的肺组织,利用高灵敏度基因变异探测器对比差异。该研究发表于《自然》杂志,研究者还刺激健康细胞观察其变异过程。越来越多的研究表明,癌症并非单一基因变异所致,每种癌症包含大量由不同类型基因变异导致的亚类,需分别对症治疗。因此,癌症基因图谱计划需对数以千计的癌症基因进行测序。

临床应用仍遥远

尽管一些研究人员乐观认为成果将很快用于临床,但中国医科院肿瘤医院王成锋教授指出,这一研究真正惠及临床还需克服许多关键技术,基因药物研发也有漫长道路。破解肺癌、皮肤癌和乳腺癌基因后,斯特拉顿团队发现这些肿瘤由许多混乱的基因错误造成。肺癌和皮肤癌类似乱码般衍生的变异基因,而乳腺癌则更复杂,包含无数断裂又重组的基因序列,使其看起来不是一种疾病,而是20多种潜在疾病的集合,症状不同,治疗方法也应不同。

最近,美国哈佛医学院附属丹那法波肿瘤研究所科学家在《自然·医学》上发表文章,发现两种基因突变可使常用蒽环类抗乳腺癌药失效,提示检测到这些突变时需改变治疗策略,这一突破每年可挽救数百人生命。严江伟指出,研究人员希望通过绘制图谱建立癌症突变目录,以便按图索骥找到修正基因的方法,如修复或替换关键突变基因。更重要的是,锁定关键基因位点与癌症的关联后,可通过筛查高危人群判定基因变异,并服用相应基因药物进行治疗。严江伟认为,这将为癌症预防、诊断和治疗带来革命,开辟个体化治疗新时代。

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