根據(jù)對(duì)29種不同類型組織的全面調(diào)查，人體是由具有不同基因組的細(xì)胞簇組成的復(fù)雜馬賽克 - 許多這些簇具有可能導(dǎo)致癌癥的突變。這是迄今為止規(guī)模最大的此類研究，匯編了大約500人收集的數(shù)千份樣本的數(shù)據(jù)。6月6日發(fā)表在“科學(xué)1”雜志上的研究結(jié)果可以幫助科學(xué)家更好地了解癌癥的發(fā)生方式，以及如何更早地發(fā)現(xiàn)癌癥。我們現(xiàn)在意識(shí)到我們是馬賽克'，并且我們身體中的大量細(xì)胞已經(jīng)攜帶癌癥突變，”英國(guó)Hinxton的Wellcome Sanger研究所的遺傳學(xué)家IñigoMartincorena說(shuō)。“這些都是癌癥的種子。”

隨著細(xì)胞積聚突變 - 細(xì)胞分裂過(guò)程中蠕變的DNA錯(cuò)誤，或者由于暴露于紫外線或香煙煙霧等環(huán)境因素，組織馬賽克出現(xiàn)。當(dāng)具有給定突變的皮膚細(xì)胞分裂時(shí)，它可以創(chuàng)建與其鄰居在遺傳上不同的皮膚斑塊。

以前的研究發(fā)現(xiàn)，皮膚2，食道3和血液4中存在高水平的鑲嵌現(xiàn)象。這些結(jié)果通常是從顯微組織樣品中的特定基因測(cè)序中收集的。

這些研究引起了波士頓馬薩諸塞州綜合醫(yī)院計(jì)算生物學(xué)家Gad Getz的注意。Getz和他的團(tuán)隊(duì)決定采取不同的策略：他們不是從微小樣本中對(duì)DNA進(jìn)行測(cè)序，而是從基因型 - 組織表達(dá)(GTEx)項(xiàng)目中挖掘出RNA序列數(shù)據(jù)庫(kù)。因?yàn)樯眢w使用DNA作為制作RNA序列的模板，DNA中的突變有時(shí)會(huì)反映在RNA中。

研究RNA的決定使得Getz及其同事能夠快速獲取來(lái)自約500人的29個(gè)組織的6,700個(gè)樣本的數(shù)據(jù)。但他們的方法有其缺點(diǎn)。并非所有DNA都是RNA編碼，因此并非每個(gè)DNA突變都會(huì)在RNA序列中顯現(xiàn)出來(lái)。并且因?yàn)橛糜贕TEx項(xiàng)目的樣本相對(duì)較大，來(lái)自具有獨(dú)特基因組的小簇細(xì)胞的DNA特征可能被更大數(shù)量的其他細(xì)胞淹沒(méi)。

總體而言，該研究發(fā)現(xiàn)在某些類型的組織中鑲嵌現(xiàn)象的數(shù)量少于之前研究的預(yù)期。但Martincorena說(shuō)，關(guān)鍵是最新的分析表明鑲嵌在各種組織中存在。

具有高細(xì)胞分裂率的組織(例如構(gòu)成皮膚和食道的組織)傾向于具有比具有較低細(xì)胞分裂率的組織更多的鑲嵌性。鑲嵌現(xiàn)象也隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，尤其在肺部和皮膚組織中普遍存在，這些組織暴露于可能損害DNA的環(huán)境因素。

一種名為T(mén)P53的基因- 有助于修復(fù)DNA損傷，被稱為“基因組的守護(hù)者” - 是最常見(jiàn)的突變位點(diǎn)之一。TP53的某些變化與癌癥有關(guān)，但在細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤之前，其他基因可能需要額外的突變。

“我們所看到的是一些最早的癌前變化，然后會(huì)積累更多的突變，”加拿大溫哥華不列顛哥倫比亞省癌癥機(jī)構(gòu)研究癌癥基因組學(xué)的Erin Pleasance說(shuō)。“最終，其中一小部分可能會(huì)成為癌癥。”

研究人員現(xiàn)在需要找到方法來(lái)解決哪些細(xì)胞會(huì)變成腫瘤，哪些是“正常的”，馬里蘭州巴爾的摩市約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院應(yīng)用數(shù)學(xué)家Cristian Tomasetti說(shuō)。這對(duì)于改進(jìn)早期發(fā)現(xiàn)癌癥的努力至關(guān)重要。

Tomasetti開(kāi)發(fā)了檢測(cè)血液中循環(huán)腫瘤DNA的方法，研究人員希望有朝一日可以用它來(lái)發(fā)現(xiàn)癌癥的早期癥狀。但他說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)最初驚訝地發(fā)現(xiàn)他們的結(jié)果中的一些突變 - 與癌癥相關(guān)，因此可能表明存在腫瘤 - 來(lái)自一組正常的血細(xì)胞。

“這種混亂局面是新常態(tài)，”托馬塞蒂說(shuō)。“現(xiàn)在的挑戰(zhàn)是弄清楚我們稱之為正常的東西。”