癌癥基因組圖譜(TCGA)研究網(wǎng)絡(luò)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了關(guān)于常見類型腦癌中關(guān)鍵基因，蛋白質(zhì)和通路的新細(xì)節(jié)，今年將導(dǎo)致14,000人死亡。這些研究結(jié)果基于迄今為止對多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)進(jìn)行的最全面的基因組調(diào)查，可以更好地了解疾病的發(fā)展和生長，并最終了解新的治療方法和診斷目標(biāo)。TCGA由國家人類基因組研究所和國家癌癥研究所共同資助和管理，兩者都是美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的一部分。

迫切需要對GBM患者進(jìn)行有效治療。預(yù)計2013年美國將有超過23,000例新的腦癌病例。大多數(shù)快速生長的GBM腫瘤患者在診斷后14個月內(nèi)死亡。

“這項(xiàng)新研究為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的分子改變提供了一個非常需要的綜合目錄，”主要作者Lynda Chin博士說，他是休斯頓德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心基因組醫(yī)學(xué)系主任，也是Broad的一名研究員。麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)波士頓分校。“這些研究結(jié)果為將來如何開發(fā)更好，更適當(dāng)?shù)陌邢蛩幬锾峁┝酥匾睦斫狻?rdquo; Chin博士及其合作者于2013年10月10日在Cell雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

在目前的補(bǔ)充研究中，受到更新，更強(qiáng)大的DNA測序技術(shù)支持的科學(xué)家們檢查了近600 GBM樣本(比2008年增加了近400個)。他們發(fā)現(xiàn)了關(guān)于促進(jìn)癌癥的基因突變的新細(xì)節(jié)，稱為癌基因，以及其他可以預(yù)防癌癥的癌癥，稱為腫瘤抑制基因。此外，他們發(fā)現(xiàn)了酪氨酸激酶的復(fù)雜重排，酪氨酸激酶是重要的生長促進(jìn)蛋白，是GBM和許多其他癌癥的潛在治療靶點(diǎn)。

他們發(fā)現(xiàn)了新的，顯著突變的基因，包括LZTR1 ，SPTA1，ATRX，KEL和QKI，并發(fā)現(xiàn)了一種與調(diào)節(jié)染色質(zhì)修飾有關(guān)的基因突變模式。染色質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)DNA和蛋白質(zhì)的組合，參與調(diào)節(jié)基因的表達(dá)方式。染色質(zhì)重塑基因的突變 - 在所分析的GBM病例中超過40% - 也發(fā)現(xiàn)在其他類型的癌癥中，如子宮內(nèi)膜，肝臟和胃癌。

研究人員還證實(shí)，已開發(fā)出針對其進(jìn)行靶向治療的基因突變，如EGFR，BRAF和FGFR。EGFR變化特別普遍; 在所分析的GBM樣品中，57%的基因被改變。雖然研究人員仍希望開發(fā)基于EGFR突變的更有效的治療方法，但策略必須應(yīng)對同一腫瘤中存在不同改變并可能影響藥物有效性的可能性。

研究人員還在TERT基因中發(fā)現(xiàn)了頻繁的點(diǎn)突變 - 或者在包含DNA的四個堿基中用一個堿基取代另一個堿基。TERT有助于產(chǎn)生端粒酶，從而防止染色體分解。

其他結(jié)果為GBM的增長和行為提供了新的見解。2008年TCGA GBM研究發(fā)現(xiàn)三種核心途徑的生物學(xué)相關(guān)改變。隨后的研究表明，各種類型的途徑改變的組合通常對不同的GBM亞型具有特異性。在這項(xiàng)研究中，研究人員表明，膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的生長是由大型信號網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動的，這些網(wǎng)絡(luò)可能使腫瘤適應(yīng)并抵抗目標(biāo)分子治療。他們還表明，基因組改變不一定直接影響這種蛋白質(zhì)信號傳導(dǎo)，挑戰(zhàn)了廣泛認(rèn)為的抑制GBM中核心生物途徑的一部分可能與直接靶向突變基因相同的觀點(diǎn)。

美國國立衛(wèi)生研究院于2005年建立了TCGA，為25種不同類型的癌癥編制了一份關(guān)于非遺傳性基因組變化的綜合目錄。2008年GBM研究提供了一個概念驗(yàn)證，系統(tǒng)基因組分析可以定義核心生物學(xué)途徑，證實(shí)以前較小的研究觀察結(jié)果并產(chǎn)生意想不到的見解。在第一次GBM研究開始時，只有206 GBM腫瘤樣本可用于分析，探測這些樣本的技術(shù)相對較為簡陋。

自TCGA首次發(fā)表關(guān)于GBM的出版物以來，基因組表征技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)改變了以更高分辨率和準(zhǔn)確度表征基因改變的能力。例如，一種能夠一次讀取超過1億個DNA序列的測序技術(shù)現(xiàn)在是用于表征腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)工具包的一部分。TCGA使用這些和更新的技術(shù)來描述其他八種腫瘤類型的改變情況。