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癌症:即使是健康的組織也“充滿了突變”

2022-03-06由 山海關神器 發表于 歷史

癌症是由我們的DNA突變引起的。然而,到目前為止,關於基因突變是如何在健康組織中逐步積累的,人們知之甚少。一項新的研究提供了新的細節。

隨著人們年齡的增長,他們的DNA突變會慢慢積累。健康組織中的突變稱為體細胞突變。

因為癌症是基因突變累積的結果,所以瞭解這些突變是如何隨時間累積的對於瞭解疾病是如何開始它的旅程是至關重要的。

這種緩慢的,逐漸積累的突變可能也是衰老過程的一個重要部分。

直到最近,精確繪製體細胞突變隨時間變化的行為一直是一個挑戰;這主要是由於技術上的挑戰。

本週早些時候發表在《科學》(Science)雜誌上的一篇新論文首次深入研究了在健康組織中,細胞在人的一生中是如何變異和相互競爭的。

癌症:即使是健康的組織也“充滿了突變”

記錄健康細胞的突變

來自英國劍橋大學韋康桑格研究所和MRC癌症研究中心的研究人員,從9名年齡在20-75歲之間的人的食管中取樣健康組織。這些人都沒有食道癌或其他身體部位的疾病史。

接下來,他們進行了全基因組測序來繪製這些健康樣本中突變細胞的存在。

他們發現,令他們驚訝的是,20多歲的人每個細胞都有數百個突變。在年齡較大的參與者中,這個數字上升到每個細胞2000多個。然而,研究人員發現只有特定基因的變化才會產生顯著的影響。

某些基因的突變使這些細胞具有競爭優勢,這意味著,當它們分裂和征服時,它們在沒有突變的情況下就超過了細胞,並在大塊組織中定居;這就產生了突變細胞的拼湊物。

到中年時,健康食道中一半以上的細胞可能攜帶癌症基因突變。

共同的主要作者菲爾·瓊斯教授說:“在顯微鏡下,食道組織看起來完全正常——它來自沒有癌症跡象的健康個體。在研究了基因之後,我們震驚地發現健康的食道充滿了突變。我們發現,當一個人到了中年,他們可能比正常細胞擁有更多的突變體。

癌症:即使是健康的組織也“充滿了突變”

深入研究癌症相關基因

科學家們對一種名為TP53的突變基因特別感興趣。這種基因幾乎存在於所有食道癌中。他們發現它已經在正常細胞中變異了5 - 10%。作者認為,癌症可能是由這種細胞群發展而來。

另一個感興趣的基因是NOTCH1基因,它在細胞分裂中至關重要。到了中年,幾乎一半的細胞都有這種基因突變。

事實上,健康組織中NOTCH1突變比食管癌更為普遍。這就對基因在癌症中的作用提出了新的疑問;與流行的觀點相反,NOTCH1突變體可能會預防癌症。

“多年來,我們已經對癌症基因組進行了測序,並在患者之間尋找常見的突變基因。”我們假設常見的突變是導致癌症的原因。

“然而,”Fowler博士繼續說道,“現在我們已經觀察了正常的組織,我們驚奇地發現一個通常與食道癌相關的基因NOTCH1在正常細胞中比在癌細胞中突變更多。”

這可能改變研究人員研究腫瘤發生的方式,即腫瘤的形成或產生或生長。

“這些結果表明,科學家可能需要重新考慮一些癌症基因在正常組織測序中的作用。”——福勒博士喬

目前的研究為食管癌的起源提供了新的思路。事實上,“健康的”食道被證明是一個密集的突變細胞網路,攜帶著與癌症相關的基因突變,這可能會促使研究人員向新的方向發展。

這一發現為我們的細胞在衰老過程中如何發育提供了新的線索。作為共同的主要作者,維康桑格研究所的Inigo Martincorena博士說:“值得注意的是,到目前為止我們還沒有意識到這種現象的嚴重程度。”

Martincorena博士繼續說,“這也提出了許多關於這些突變如何導致衰老和其他疾病的問題,為未來的研究開闢了有趣的途徑。”

癌症研究的焦點可能開始進一步轉向健康組織的研究;英國癌症研究中心的Karen Vousden教授他說:“作為癌症研究人員,我們不能低估研究健康組織的重要性。”

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