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长期以来,众所周知,癌症的一些危险因素是遗传的,而遗传突变在不同肿瘤中的重要性是不同的。华盛顿大学医学院的研究人员分析了4000多例癌症患者的基因信息,以研究癌症的遗传度。这4000多个病例来自美国国立卫生研究院组织的癌症基因组绘图项目。
《自然通讯》的一项研究阐明了12种癌症的遗传性。结果发现,胃癌的遗传概率与乳腺癌的遗传概率相当,同时也揭示了乳腺癌易感基因brca1和brca2的突变对其他癌症的影响。
12种癌症的遗传(遗传易感性)
长期以来,众所周知,癌症的一些危险因素是遗传的,而遗传突变在不同肿瘤中的重要性是不同的。华盛顿大学医学院的研究人员分析了4000多例癌症患者的基因信息,以研究癌症的遗传度。这4000多个病例来自美国国立卫生研究院组织的癌症基因组绘图项目。
过去,癌症基因组研究主要比较健康组织和癌症组织的测序结果,以帮助研究人员确定哪些基因在癌症的发展中起重要作用。然而,这种分析不能区分基因突变是天生的还是后天获得的。
为了理清癌症的遗传成分,研究人员增加了对包含患者胚胎信息的正常细胞相关测序数据的分析。患者的生殖细胞来自父母,这可以揭示先天性遗传信息,并判断癌症相关的突变是否出生。
这篇文章的资深作者、华盛顿大学麦克唐纳遗传学研究所的医学教授李丁博士说,总的来说,我们已经知道卵巢癌和乳腺癌有一个重要的遗传因素,但其他类型的癌症,如急性髓细胞白血病和肺癌,遗传性较差。
研究人员在所有分析过的病例中寻找已知的与癌症相关的罕见种系突变。如果父母一方的基因拷贝在出生时发生突变,另一方的正常拷贝通常可以掩盖缺陷,但是携带这种突变的个体更容易受到第二次攻击。随着年龄的增长,正常拷贝中基因突变的风险值越来越高。
在已知的114个与癌症相关的基因中,研究人员发现了12种癌症种系突变,但突变频率取决于癌症的类型。研究人员专注于一种叫做截短的突变类型,因为大多数被截短的基因都没有功能。这12种癌症的遗传率如下表所示:
肺癌1是肺鳞癌,肺癌2是肺腺癌
在这项调查中,19%的卵巢癌患者携带罕见的生殖系截短突变,而只有4%的急性髓系白血病患者携带这种突变。同时,研究人员发现胃癌患者携带这种突变的概率为11%,这相当于乳腺癌患者。该结果可以提高癌症风险基因检测的准确性。
乳腺癌易感基因brca1和brca2可能影响其他癌症的形成
Brca1和brca2基因对于dna修复很重要,并且长期以来被认为与乳腺癌风险相关,但是这项研究揭示这两个基因可能具有更广泛的影响。
我们发现brca1和brca2基因的大量种系截短突变发生在除乳腺癌以外的肿瘤中,包括胃癌和前列腺癌。丁说,我们应该注意这两个基因可能参与其他类型癌症的发展。在brca1基因种系截短突变的患者中,90%的brca1截短突变在肿瘤组织中扩增,与癌症类型无关。
在已知乳腺癌高危女性中检测brca1和brca2基因可以提供重要的预防信息。例如,当基因型正常时,乳腺癌的遗传风险值不会增加,但是如果一个基因有一些突变可以使另一个基因无效,乳腺癌的风险就会大大增加。
突变有多种类型,基因测序可以揭示这些突变的许多未知结果,目前这些突变对癌症风险的影响是不可预测的。为了澄清临床实践中的灰色地带,丁和他的同事俄亥俄州立大学的计算机生物学和生物信息学科学家杰弗里·帕文以及华盛顿大学的医学教授陈封研究了brac1基因的68个非截短突变体。对于每一个突变,研究人员测试了brac1蛋白如何执行其dna修复功能,发现6个突变体表现出完全的截短效应,这使得基因完全无效。此外,这些突变在肿瘤中大量存在,并可能在癌症发展中发挥不同的作用。
丁说,揭示这六种未知突变的临床意义是非常重要的(事实上,它们是导致基因功能丧失的突变)。但同时,我想强调结果的对比。许多类型的突变(至少在我们的研究中)是中性的,我们想识别它们,以便医疗保健提供者能给病人更好的建议。然而,在将其投入临床实践之前,还需要更多的研究来证实这一研究结果。
圣诺家族建议,应该定期对癌症高危人群进行筛查,以便早期发现和治疗。
这篇论文的一部分来自生物探索