
来自Genentech、Affymetrix和宾夕法尼亚州立大学的研究人员,利用错配修复检测技术和互补方法,在多种人类癌症中发现了大量体细胞突变。该研究于7月28日在线发表于《自然》杂志。
研究团队聚焦于数百个乳腺、肺、卵巢、前列腺和胰腺肿瘤中约1500个编码基因,发现了近2600个体细胞突变,其中超过2400个是此前未曾报道过的。正如预期,突变类型和频率因肿瘤类型而异,但多个受影响的基因往往涉及肿瘤相关通路。
Genentech的分子生物学专家、通讯作者Somasekar Seshagiri及其同事,采用错配修复检测技术和Affymetrix的tiling array技术,检测了441个肿瘤(包括183个乳腺、134个肺、58个卵巢、58个前列腺和8个胰腺肿瘤)中约400万个DNA碱基的体细胞突变。
错配修复检测技术由Affymetrix的Malek Faham开发,2007年发表于《自然·方法》。该技术利用大肠杆菌甲基化指导的DNA修复机制,发现DNA样品与常见等位基因之间的错配,并通过细菌对抗生素抗性的变化指示突变的存在。
本次研究特别关注可能在癌症或相关过程中起作用的基因,分析了1507个基因的编码外显子和邻近剪接位点。总共发现2576个体细胞突变,影响967个基因,其中95%为新型突变,未在既往癌症研究或数据库中出现。在频繁突变的基因中,研究检测到一些蛋白激酶基因和编码G蛋白偶联受体的基因。尽管突变常见,但其频率和性质因肿瘤类型而异,揭示了癌变遗传机制的复杂性。
统计分析显示,77个基因在检测的肿瘤类型中显著更易突变,包括肺鳞状细胞癌的19个基因和肺腺癌的18个基因。利用罗氏454测序验证另外50个肺部肿瘤中的新突变时,研究小组发现这些样本中部分相同基因的突变频率相当。
研究人员还使用安捷伦244K芯片对大部分样本进行比较基因组杂交分析,整合突变数据以缩小潜在的肿瘤抑制子或癌基因。Seshagiri解释:“如果基因扩增并突变,它们很可能是癌基因;如果缺失,则可能是肿瘤抑制子。”
在后续实验中,研究小组聚焦于G蛋白偶联受体通路中的突变基因GNAO1(G蛋白亚基基因)和JNK信号通路基因MAP2K4,探索这些突变对细胞系的影响。研究团队正在分析更多癌症样本和亚型,持续编写癌症相关体细胞突变目录,旨在揭示特定癌症亚型的生物学变化,并发现癌症治疗的候选靶点。