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前所未有的研究得出了迄今为止最全面的癌症基因组图谱

包括加州大学圣克鲁兹基因组研究所(UC Santa Cruz Genomics Institute)研究人员在内的一个国际团队完成了迄今为止最全面的癌症全基因组研究,极大地提高了我们对癌症的基本认识,并为其诊断和治疗提出了新的方向。

来自37个国家的1300多名科学家和临床医生参与了ICGC/TCGA全基因组泛癌分析(即PCAWG或泛癌项目),分析了38种不同肿瘤类型的2600多个基因组,创造了一个巨大的初级癌症基因组资源。这是16个工作组研究癌症发展、因果关系、进展和分类的起点。

之前的研究集中在1%的编码蛋白质的基因组上。Pan-Cancer项目明显增加详细地探讨剩余的99%的基因组,包括关键区域控制开关基因。以此类推,如果基因组可以被视为一个食谱书为活细胞和癌症这一过程使变化,大型和小型,那么先前的努力寻找变化的成分列表,在这个新的项目还寻找改变说明如何使用这些成分。

指导委员会成员Josh Stuart是加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程学的巴斯金教授,他说:“这项研究提供了迄今为止最完整的基因组所有部分致癌突变的图片,是一项涉及全球研究人员的大规模科学合作。”“在加州大学圣克鲁斯分校,我们在系统生物学和RNA表达方面的优势帮助我们将之前未被探索的非编码基因组的发现与导致癌症的途径联系起来。就像一张地图,这项新工作创造了一个参考和资源,研究人员可以用来解释未来的数据,医生可以用来指导治疗。”

除了担任该项目的指导委员会成员外,Stuart还领导了一个工作组,专门研究受癌细胞基因变化影响的生物网络和途径。UCSC基因组研究所的其他科学家也为该项目做出了重要贡献,其中包括生物分子工程助理教授Angela Brooks、基因组研究所副研究员Jingchun Zhu、研究生David Haan和Cameron Soulette。


布鲁克斯与他人共同领导了一个工作小组,该小组的研究重点是基因表达的变化,这些变化除了DNA序列外,还包括癌细胞中的RNA分子序列。DNA序列是大多数癌症基因组学研究的重点。

“RNA是基因组的输出,因此RNA测序可以帮助我们解释在整个基因组序列中识别出的DNA突变,并让我们更全面地了解癌症基因组是如何改变的,”布鲁克斯解释说。“我们发现,很多已知的癌症基因都在RNA水平上发生了变化,而我们无法仅从DNA序列数据中发现这些变化。”

泛癌症项目为癌症基因组研究提供了全面的资源,包括原始基因组测序数据、癌症基因组分析软件和探索PCAWG数据各个方面的多个交互式网站。

该项目扩展了包括云计算在内的癌症基因组分析的先进方法,并将这些方法应用于其大型数据集,发现了关于癌症生物学的新知识,证实了以前研究的重要发现。


项目指导委员会成员、安大略癌症研究所(OICR)适应性肿瘤学负责人Lincoln Stein博士说:“我们今天与全世界分享的发现是对整个癌症基因组进行探索的十年空前合作的成果。”“随着我们对肿瘤起源和进化的了解,我们可以开发新的工具和疗法来更早地发现癌症,开发更多的靶向疗法,更成功地治疗患者。”

通过分析各种肿瘤类型中癌细胞的分子畸变,泛癌分析是识别导致癌症的常见途径的有力工具。斯图尔特一直是这种方法的先驱,他帮助组织了美国国立卫生研究院(NIH)癌症基因组图谱(TCGA)项目的泛癌症计划。利用TCGA和国际癌症基因组联盟(ICGC)的全基因组数据,对整个基因组的泛癌症分析扩展了这种方法,使其包括基因组的非编码区域。

这些结果为癌症的分子驱动因素提供了新的见解,并为科学界推进癌症研究提供了极为宝贵的资源。

“我很高兴看到这项工作的结果出来,因为这是一个巨大的挑战,作为一个全球科学界,把这些发现放在一个连贯的故事,”斯图尔特说。

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