在癌症基因组未开发的区域发现新的肿瘤驱动突变

多伦多-(2020年1月17日)在对全基因组的前所未有的全癌分析中,安大略省癌症研究所(OICR)的研究人员发现了非编码DNA的新区域,这些新区域一

多伦多-(2020年1月17日)在对全基因组的前所未有的全癌分析中,安大略省癌症研究所(OICR)的研究人员发现了非编码DNA的新区域,这些新区域一旦被改变,可能导致癌症生长和进展。

在癌症基因组未开发的区域发现新的肿瘤驱动突变

该研究今天发表在《分子细胞》上,揭示了疾病进展的新机制,这可能会导致新的研究途径,并最终导致更好的诊断测试和精确疗法。

尽管以前的研究集中在编码蛋白质的基因组的2%(即基因)上,但这项研究分析了人类DNA巨大的非编码区域内控制基因激活方式和时间的突变模式。

OICR研究人员,该研究的主要作者JüriReimand博士说:“在这些大的非编码区域中,癌症驱动基因突变相对罕见,这些区域通常离基因很远,这为系统数据分析提出了重大挑战。

“借助新颖的统计工具和来自1,800多例患者的全基因组测序数据,我们发现了可能导致癌症并引起更具侵略性的肿瘤的新分子机制的证据。”

该研究小组分析了每个患者基因组的100,000多个部分,重点研究了经常被忽视的通过3维基因组与基因相互作用的非编码区。预测发现的30个关键区域之一在调节癌细胞中已知的抗肿瘤基因中起着重要作用,尽管与基因组中的基因相距超过25万个碱基对。该小组在人类细胞系中进行了CRISPR-Cas9基因组编辑和功能实验,以探索该非编码区的癌症驱动特性。

Reimand说:“我们鉴定了可能与肿瘤发生有关的几个非编码区,但我们只是划伤了表面。”“凭借我们的算法以及患者癌症基因组和表观遗传谱的快速增长的数据集,我们期待着实现未来的发现,这些发现可能会带来新的方法来预测患者癌症的进展情况,并最终找到针对患者疾病或进行诊断的新方法更确切地说。”

雷曼(Reimand)的研究小组开发了这项研究背后的统计方法,并免费提供给研究团体使用。这些方法已经针对来自世界各地的其他算法进行了严格的测试。

“研究非编码基因组非常重要,因为这些巨大的区域调节着我们的基因并可以打开和关闭它们。这些区域的突变会导致这些调节开关异常起作用,并可能导致或进展为癌症。” Helen说朱,OICR的学生,也是该研究的第一作者。“我们已经证明,我们的方法称为ActiveDriverWGS,可以挖掘这些区域并查明对癌症生长至关重要的特定区域。”

“尽管这些候选驱动子突变很少见,但我们现在有了第一个实验证据,即其中一个突变的区域调节了人类细胞系中的癌症基因和途径,”病童医院研究助理LiisUusküla-Reimand博士说( SickKids)和该研究的第一作者。“随着研究社区收集更多数据,我们计划更深入地研究这些区域,以了解这些突变如何改变特定癌症类型中的基因调控和染色质结构,从而为这些疾病的患者开发出新的精确疗法。”

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