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《Nature》子刊:基因组分析洞察广谱癌症治疗潜在对策

字号+ 作者:基因谷 来源:生物通 2017-07-13 15:38 我要评论( )

无义介导衰变(Non-sense mediated decay,NMD)是一种自然生理过程,它使细胞具备检测DNA无义突变(nonsense mutations)的能力,在突变基因翻译成蛋白质之前,它让细胞及时消除这些错误信息。在医学界NMD与囊性纤维化(Cystic Fibrosis)和遗传性癌症等遗

《Nature》子刊:基因组分析洞察广谱癌症治疗潜在对策

无义介导衰变(Non-sense mediated decay,NMD)是一种自然生理过程,它使细胞具备检测DNA无义突变(nonsense mutations)的能力,在突变基因翻译成蛋白质之前,它让细胞及时消除这些错误信息。在医学界NMD与囊性纤维化(Cystic Fibrosis)和遗传性癌症等遗传病有关。但并非所有无义突变都能引起NMD。目前为止,NMD对癌症的广泛影响大多未知。

《Nature》子刊:基因组分析洞察广谱癌症治疗潜在对策

牛津大学和伯明翰大学的生物医学研究学者以及计算科学家开发了一种算法,从癌症中提取DNA序列,准确地预测NMD是否能消除无义突变基因。这项研究最初着眼于卵巢癌,研究人员发现五分之一的卵巢癌利用NMD来变得更强。原因是,NMD几乎完全消除了TP53基因信息,而TP53能保护细胞避免癌变。倘若没有NMD,一个突变的TP53仍可维持部分活性,不幸的是,NMD的存在让有“瑕疵”的TP53变得一无是处。

基于这项前期实验,研究小组推测可能很多癌症本质上都依赖于NMD。如果科学家能抑制或控制这一过程,那么便可控制癌症发展。

本文作者Ahmed Ashour Ahmed博士是牛津大学分子医学院卵巢癌细胞学实验室主任,他说:“我们首先在卵巢癌中发现了NMD发挥作用的证据。这恰恰解释了为什么卵巢癌几乎不表达TP53。于是,我们继续测试NMD在其他类型癌症中的作用,证据显示NMD对癌症确实具有重要影响。这将打开包括个体化免疫治疗在内的癌症个性化治疗大门。”

继卵巢癌之后,研究人员先后分析了其他24种不同癌症类型,即癌症基因组图谱(Cancer Genome Atlas)的7000多个肿瘤的100万种不同细胞突变。并根据不同癌症类型绘制了NMD如何帮助癌症生存的显著程度。

该项目资助人之一、卵巢癌行动首席执行官Katherine Taylor说:“Ahmed教授团队已经确定了癌症细胞如何依靠NMD过程维持生存,这一发现可帮助临床医生识别和抑制该过程,更好地控制癌症病情,这是一个潜力巨大的发现。”

卵巢癌是一种非常复杂的疾病,存活率很低。只有46%女性能在确诊后生存5年以上。如果要改善更多女性患者命运,就必须知道何种方法能预防疾病蓬勃发展。

共同作者、伯明翰大学癌症和基因组科学研究所的计算科学家Christopher Yau博士说:“我们计划采用同样的计算算法,以十万基因组计划(100,000 Genomes Project)为分析样本,来确定NMD是否影响着更多癌症患者。这些调查能为新治疗方法顺利开展铺平道路。”

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