【前沿】Nature重磅发布40篇顶级文章的癌症基因组学综述(一)
从实验室到临床
大规模平行测序技术史无前例地推动了癌症基因组分析的发展。成千上万的同癌种驱动突变测序数据和单细胞测序技术揭示出肿瘤的异质性。对这些突变的识别和分类对推动个性化诊疗的发展至关重要。二代测序技术也被应用于癌症表观遗传学和转录组学的研究中,为全面解析癌症病理奠定了基础。
Nature从 Nature Reviews Genetics, Nature Reviews Clinical Oncology 和Nature Reviews Cancer杂志中收集文章,整理成了一本合集,详情见底部阅读原文链接。本合集揭示了癌症基因组学如何提升我们对癌症病理的认知以及即将转化成临床应用的潜在治疗靶标和驱动因子。这是一份癌症基因组学从实验室到临床应用的综述,对科学家和临床工作者都非常实用。
这份合集包含两个部分:Highlights & News(15篇)和Reviews & Perspectives(25篇)。
小编将一一解析每篇文章的摘要,同时,我们也为读者提供40篇文章的原文,请将本文分享到朋友圈并后台回复邮箱和截图,我们将尽快把原文发至您的邮箱。
Nature Reviews Genetics | AOP, published online 28 August 2013; doi:10.1038/nrg3579
Signature analysis suggests cancer origins
到底是什么引发了癌症突变是一个悬而未决的关键问题。一项研究通过对大规模测序积累的各类癌症的突变数据库进行分析,揭示了广谱癌症类型的突变信号。该研究从五百万个突变中识别出了21个突变信号,并对其进行了解析。这一发现让我们能够更深刻地理解引发癌症突变的机制。
CANCER GENOMICS:A panoramic view of cancer
之前,我们将很多注意力集中识别在单个癌种的特征上。一项研究把癌症作为一个整体来看待,通过对12种癌症的综合基因组分析来探讨泛癌种水平的癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas ,简称TCGA)特征。
Nature Reviews Genetics | AOP, published online 25 March 2014; doi:10.1038/nrg3718
EVOLUTION
Cancer drivers everywhere?
我们知道,癌症的发生和发展与“‘驱动’”体细胞突变的正向选择有关,这一正向选择会激活癌基因或者使抑癌基因失活。
一项新的研究发现,参与对体细胞突变正向选择的基因比我们目前认为的还要广泛得多。
与正向选择相反的是净化选择(也称为负向选择),净化选择会净化有害的突变,使细胞维持健康状态。
那么正向选择和净化选择分别有什么特征呢?
Ostrow et al.等通过对772例乳腺癌基因组的蛋白编码区域和正常人的胚系变异进行比较发现:
对于胚系变异来说,净化选择的影响远远大于正向选择;与之相反,在癌症基因组中,正向选择的影响则更大。由此可以看出,癌症患者中,在强大的正向选择压力下,异常细胞更容易抱团累积并发展成癌症。
不仅如此,该研究还发现,在不考虑已知的癌症基因的情况下,增强的正向选择信号依然存在于泛表达的基因中。这提示我们,这些大部分为关键的看家基因的组织泛表达基因,很可能存在还未被发现的与癌症相关的功能。这也为我们针对这些基因设计新的毒性更小治疗靶点提供了可能。因此,我们下一步可以进一步分析这些与癌症相关的泛表达基因的特征。
So,Cancer drivers everywhere?
--Maybe yes!
Nature Reviews Genetics | AOP, published online 12 November 2013
TECHNOLOGY
Amplifying single-cell cDNA without bias
单细胞转录组对揭示随机转录本特征和获得更完整的转录本信息至关重要。为了分析单细胞中低拷贝数的转录本,我们需要对cDNA进行扩增,但由于以往的方法有降解引物这一步骤,会引入扩增偏差。这项新技术优化了该步骤,改为清洗磁珠,有效地避免了扩增偏差。
REGENERATION
Key role for polyploidization in wound healing
在创伤部位附近,DNA复制后不进行细胞分裂从而形成多倍体。研究推测多倍体化是为了恢复缺失的创伤组织块,而细胞融合则会加速上皮重新形成。
CANCER GENOMICS
Explaining aneuploidy patterns
许多癌症驱动基因具有连续的致癌潜力,研究者推测这些驱动基因以特定的组合出现,可能是导致癌症非整倍体的原因。
GENOMICS
Seek and you shall find…
JAK2基因的激活突变与50-60%的骨髓增殖性肿瘤(MPNs)有关。两项新的研究揭示了另外30%没有发生JAK2基因激活突变的患者可能与calreticulin (CALR)基因突变有关。
Nature Reviews Genetics | AOP, published online 11 February 2014; doi:10.1038/nrg3676
CANCER GENETICS
The origin and evolution of an ancient cancer
犬传染性性病肿瘤(Canine Transmissible Venereal Tumor,CTVT)是自然界最古老的癌症,也是已知的两种可传染的癌症之一。CTVT是在宿主交配时通过癌细胞的转移来传染的,而不是由宿主的细胞从头合成。对CTVT的新研究揭示,在经历了很长的时间后,体细胞仍然能够在强大的突变压力下存活并适应恶劣的突变环境。
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