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科学家揭露前列腺癌近百种基因突变的 “长尾” 效应

  • 患者同科学家合作抗击转移性前列腺癌-Patients and researchers team up to fight metastatic prostate cancer

    医学博士Eliezer Van Allen(Eliezer Van Allen, MD)

  • 2018年4月2日——美国马萨诸塞州波士顿讯

    通过对逾千名患者样本进行脱氧核糖核酸(DNA)排序,科学家们已经识别出总计97种前列腺癌的显著基因突变,包括70种此前无法推断出该疾病的基因。

    此大型研究项目对一组新的前列腺癌进行甄别,后者由表观遗传修饰基因突变(mutations in epigenetic modifiers)定义。表观遗传修饰基因指调节基因表达的基因与蛋白质。

    正因为样本包含了多个晚期案例,本次研究结果可延伸到用生物标记预测哪些局限性前列腺癌(localized prostate cancer)患者具有患高风险转移性癌症的可能。本研究由来自丹娜—法伯癌症研究所、麻省理工学院—哈佛大学博德研究所(the Broad Institute of MIT and Harvard)以及纪念斯隆—凯特琳癌症中心(Memorial Sloan-Kettering Cancer Center)的研究员领导。

    一项相关的报告发表于《自然遗传学》期刊(Nature Genetics)的网络版上,且后将刊登于该期刊的纸质版本。

    此前,研究已表明在前列腺癌中有一干突变的基因,包括:参与激素信号传导(hormone signaling)的基因和DNA修复基因(DNA repair),以及在前列腺癌细胞中激活的数个基因。

    在目前进行的项目中,科学家们搭建了一个更为宽泛的研究网络,对1013个前列腺肿瘤样本进行分析。样本数量之多助力科学家们的研究,在探测此前未曾识别的一小簇前列腺癌基因上有所裨益。用统计学术语来讲,暨“长尾”分布(“long-tail” distribution)。

    “尽管很多显著的改变基因和途径鲜少有突变,但基于发生在前列腺癌这一点上,这些改变还是能影响很大一部分患者群体的” ,研究作者说道。该研究的作者有来自丹娜—法伯癌症研究所和博德研究所的Eliezer M. Van Allen博士(Eliezer M. Van Allen, MD),以及纪念斯隆—凯特琳癌症中心的Nikolaus Schultz博士(Nikolaus Schultz, PhD)。

    科学家对680个原发性和333个转移性前列腺肿瘤数据进行了全外显子组排序(whole-exome sequencing)分析。正如从已有研究成果预期的那样,在转移性肿瘤中发现的突变率要高于原发性肿瘤,且在转移性肿瘤中还存在更多额外的基因复制。

    综上,科学家们鉴别了97种基因突变,且它们或可作为促使前列腺癌症生长的因素。其中,大多数突变基因仅存在于1013个案例的比例只占不到5%——暨“长尾”分布不到5%。Van Allen博士表示,此模式是一个“对前列腺癌遗传异质性(genetic heterogeneity)的微末观察”,因为疾病的遗传因素十分复杂。

    该分析揭示了有20%的前列腺癌样本有表观遗传修饰基因(epigenetic modifiers)或染色质重组基因突变(chromatin remodeling genes)。后者指的是编译一种机制的基因,在该机制中,基因通过读取DNA脚本来启动或关闭其它基因。

    作者们说道:“总体来看,我们的分析展示了一种单独癌症类型统一的基因组分析(uniform genomic analysis)的应用,且该应用比之前报道的范围更大,故此,我们能够对前列腺癌的分子蓝图进行重新定义” 。

    本研究由以下组织和奖项支持:Stand-Up to Cancer — 前列腺癌基金会前列腺国际追梦组(Prostate Cancer Foundation Prostate Cancer International Dream team)、前列腺癌基金会—V基金会挑战奖(V Foundation Challenge Award)以及美国国立卫生研究院补助金,项目编号K08CA188615、 P50CA097186以及SPOREs前列腺癌症P50-CA92629项目等。

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