Nature,NEJM两篇文章:癌症间的基因亲缘

【字体: 时间:2013年05月07日 来源:生物通

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  癌症基因组图谱TCGA项目如火如荼的进行了多方面的研究,近期来自华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员,以及Brigham & Women医院的研究人员进行了两项关于成人急性髓细胞性白血病,以及子宫内膜癌的深入探索,分别报告了其相关癌症基因组,并指出尽管癌症病变可能发生于人体的不同部位,但一些致死率较高的癌症却具有某些基因相似性。

   生物通报道:2005年美国国立癌症研究协会(the National Cancer Institute, NCI)和国家人类基因组计划研究协会(the National Human Genome Research Institute, NHGRI)各投入资金5千万美元,开展了一项为时3年的癌症基因组试验性质的计划,主要目的是分析全面测序癌症基因序列改变是否对了解癌症和获得新的诊断治疗方法有一定的帮助。

此后这一癌症基因组图谱TCGA项目如火如荼的进行了多方面的研究,近期来自华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员,以及Brigham & Women医院的研究人员进行了两项关于成人急性髓细胞性白血病,以及子宫内膜癌的深入探索,分别报告了其相关癌症基因组,并指出尽管癌症病变可能发生于人体的不同部位,但一些致死率较高的癌症却具有某些基因相似性。

AML癌症基因组

急性髓细胞性白血病AML是成年人中最为常见的急性白血病类型,美国每年有1.4万人罹患此病,1万人因此死亡。在这篇文章中,研究人员分析了200名AML患者的基因组,从中发现了上百个基因突变,这些结果为基因组学引起的致命难治性癌症提供了新的见解。

研究人员发现AML与其它成年人癌症相比,引起了相对较少的突变。癌症细胞在AML患者中平均有13个基因发生了突变。远远少于在乳腺癌,肺癌和其它实体肿瘤发现的几百个基因。通过研究大量的AML病例,研究人员认为这些几乎就是AML所有的突变基因。

研究人员根据基因的功能和涉及的信号通路将这些突变分成了9个类别。包括肿瘤抑制基因,信号基因和表观遗传学的修饰着。表观遗传学修饰基因是最常见的突变种类。表观遗传学的改变将会影响基因的开启和关闭,但不影响DNA的排列序列。其中在确定的基因及基因组之间,研究人员发现了基因合作模式及互相排斥模式。比如,结合三个基因突变-FLT3,NPM1和DNMT3A-可能代表一个AML的独特亚型。

子宫内膜癌基因组

子宫内膜癌(Endometrial Carcinoma)是发生于子宫内膜的一组上皮性恶性肿瘤,好发于围绝经期和绝经后女性,是最常见的女性生殖系统肿瘤之一。

针对370多个子宫内膜癌患者,研究人员展开了研究,他们发现两种子宫内膜癌肿瘤亚型:子宫浆液性癌(uterine serous tumor)和高分级卵巢子宫内膜样肿瘤(endometrioid tumor)共同具有几种遗传突变。

其中大约25%的分类为高分级卵巢子宫内膜样肿瘤的肿瘤,实际上具有与子宫浆液性癌相似的遗传特征,例如TP53基因广泛的拷贝数变异和频繁突变。此外,子宫浆液性癌还与卵巢浆液性癌和基底细胞样乳腺癌共有一些遗传特征。

研究人员指出,与美国癌症基因组图谱研究计划所分析的其他癌症相比,正在研究的子宫肌瘤更容易发生突变。因此这可能会改变子宫内膜癌的分类方式,并为罹患这种癌症的患者提供机会测试新的治疗方案。

这些研究表明,尽管癌症病变可能发生于人体的不同部位,但一些致死率较高的癌症却具有某些基因相似性,因此传统的癌症分类方法可能已经不再适用于现在的癌症研究需求,需要进一步更新。

原文摘要:

Genomic and Epigenomic Landscapes of Adult De Novo Acute Myeloid Leukemia

Background
Many mutations that contribute to the pathogenesis of acute myeloid leukemia (AML) are undefined. The relationships between patterns of mutations and epigenetic phenotypes are not yet clear.

Full Text of Background...

Methods
We analyzed the genomes of 200 clinically annotated adult cases of de novo AML, using either whole-genome sequencing (50 cases) or whole-exome sequencing (150 cases), along with RNA and microRNA sequencing and DNA-methylation analysis.

Integrated genomic characterization of endometrial carcinoma

We performed an integrated genomic, transcriptomic and proteomic characterization of 373 endometrial carcinomas using array- and sequencing-based technologies. Uterine serous tumours and ~25% of high-grade endometrioid tumours had extensive copy number alterations, few DNA methylation changes, low oestrogen receptor/progesterone receptor levels, and frequent TP53 mutations. Most endometrioid tumours had few copy number alterations or TP53 mutations, but frequent mutations in PTEN, CTNNB1, PIK3CA, ARID1A and KRAS and novel mutations in the SWI/SNF chromatin remodelling complex gene ARID5B. A subset of endometrioid tumours that we identified had a markedly increased transversion mutation frequency and newly identified hotspot mutations in POLE. Our results classified endometrial cancers into four categories: POLE ultramutated, microsatellite instability hypermutated, copy-number low, and copy-number high. Uterine serous carcinomas share genomic features with ovarian serous and basal-like breast carcinomas. We demonstrated that the genomic features of endometrial carcinomas permit a reclassification that may affect post-surgical adjuvant treatment for women with aggressive tumours.

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