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量化DNA突变对癌症生长的作用

由耶鲁大学(Yale University)科学家领导的研究小组现在可以量化导致DNA变化的因素,这些变化对大多数主要肿瘤类型的肿瘤生长起着最重要的作用。

在《Molecular Biology and Evolution》杂志上发表的一篇新论文中,他们说,他们新的分子分析方法澄清了长期以来关于人类对癌症发展有多大控制权的争论。        

耶鲁大学公共卫生学院(YSPH)生物统计学教授杰弗里·汤森德博士说,研究特定基因突变的实例可以揭示出可预防的暴露,如紫外线,在多大程度上导致了24种癌症的肿瘤生长。

“我们现在可以回答这个问题——就我们所知——‘是什么关键突变使这些细胞变成癌症而不是正常组织?’”他说。

在美国,一些最常见的癌症是可以通过人类的决定高度预防的。黑色素瘤等皮肤癌的出现在很大程度上是因为长期暴露在紫外线下,而肺癌往往可以追溯到吸烟。但长期以来,科学家们一直在努力衡量,与衰老或“机会”相比,个体的肿瘤在多大程度上是由于可预防的行为造成的。        

此前,科学家已经证明,他们可以可靠地预测某些因素如何导致特定突变,从而改变组织中的基因组。汤森德和他的同事将这一知识与他们量化每种突变对癌症的影响的方法结合起来,展示了在癌症发生中,已知和未知但已确定的因素所占的具体比例。

“这给了我们最后一块拼图,将你的基因组发生的事情与癌症联系起来,”他解释说。“这真的很直接:我们观察你的肿瘤,我们看到肿瘤中写着的导致癌症的信号。”

他们在报告中写道,有些癌症比其他癌症更容易控制。

例如,可预防的因素占膀胱和皮肤肿瘤形成的很大一部分。然而,他们发现前列腺癌和神经胶质瘤主要是由于内部年龄相关的过程。        

汤森德建议,当地患有高水平癌症的人群或职业也可以利用这些发现来发现与致癌物质接触的实例。他说,这个想法似乎很有前途,因为捕捉到因素的比例可能会揭示导致肿瘤生长的潜在原因。

他说:“它可以给人们提供反馈,让他们知道癌症的原因是什么。不是每个人都想知道。但在个人层面上,把自己的癌症归因于癌症的原因可能会对人们有所帮助。”

并不是所有导致肿瘤的基因变化都被纳入目前的方法,因此需要更多的研究来完全理解复杂的基因变化,如复制基因或染色体。科学家们继续发现导致肿瘤生长的新因素,所以汤森警告说,目前的方法不能提供一个“完整的解释”。他的团队的方法还没有在许多发病率较低的癌症上进行过试验,他们还没有研究过这些癌症。

尽管如此,这一发现可能有助于公共卫生官员迅速识别癌症的来源,以免它们导致更多的肿瘤,从而挽救生命。研究人员在研究中写道:“公共卫生干预的目标是尽量减少暴露于这些可预防的特征,通过防止直接导致癌症表型的突变积累,可以减轻疾病的严重程度。”

参考文献:

“Attribution of cancer origins to endogenous, exogenous, and preventable mutational processes” by Vincent L. Cannataro, Jeffrey D. Mandell and Jeffrey P. Townsend, 26 April 2022, Molecular Biology and Evolution.
DOI: 10.1093/molbev/msac084


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