Genome Res：科學家們深入闡明誘發癌症突變的起源

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近日，一項刊登在國際雜誌Genome Research上的研究報告中，來自歐洲生物信息研究所、鄧迪大學和威康基金會桑格研究所的科學家們利用人類和蠕蟲的數據深入闡明了誘發癌症的突變原因，研究者表示，對秀麗隱桿線蟲動物模型的對照試驗結果或與人類有關，這或能幫助研究人員更加完善對癌症發病機制的理解。

圖片來源：Arturo Agostino

癌症是由DNA突變所誘發的一種疾病，而誘發DNA突變的因素很多，包括紫外輻射、特定化學物質刺激和吸煙等，此外細胞在分裂過程中也會發生一些自然突變，細胞能夠識別出大部分的基因突變並且通過多種修復機制來糾正這些突變，然而，DNA修復或許有時候並不完美，因此其就會留下一些特殊的未修復的突變或者不完整的修復，進而造成DNA信息的改變，理解這些突變過程的印記或能有效幫助研究人員鑒別出誘發癌症的原因，並且開發新型抗癌療法。

研究者Moritz Gerstung表示，我們在癌細胞中所看到的DNA突變或許是由DNA損傷或修復不完善所誘發的，當我們對患者的癌症基因組進行研究時，在患者疾病表現出癥狀之前，我們通常會進行數十年的觀察來分析多種突變過程所帶來的最終結果，這些過程的重建以及其對癌症發生的「貢獻」有點像是飛機失事現場的法醫分析一樣，研究人員常常試著拼湊出所發生的事件，但很不幸的是，如果沒有黑匣子的話似乎找不到事情發生的原因。

對模式生物進行的對照試驗就能幫助研究人員模擬某些疾病發生過程，並對癌症基因組進行深入分析並且闡明癌症發生的準確來源。

線蟲研究能告訴我們什麼？

此前研究結果表明，與癌症風險增加的一種DNA修復通路就是DNA的錯配修復（MMR），當前研究中，研究人員利用秀麗隱桿線蟲作為模式系統詳細研究了這種線蟲機體中DNA錯配修復的過程及機制。

研究者Anton Gartner表示，當秀麗隱桿線蟲缺失其中一種特殊的DNA修復通路時，我們評估了線蟲機體所產生突變的類型，由於這些線蟲進行繁殖只需要三天時間，因此研究人員就能快速研究這些線蟲DNA的傳遞過程，DNA的錯配修復常常能夠傳遞很多代，而這正演繹了一種獨特的突變模式，最大的問題就是，相同類型的突變是否在人類機體的癌細胞中也存在。

為了解決這個問題，研究人員將秀麗隱桿線蟲的遺傳學研究數據與500個人類癌症基因組進行了對比研究，研究者Volkova表示，我們發現人類機體DNA錯配修復相關的常見特性與線蟲機體中存在相同的模式，這或許就能夠解釋線蟲和人類機體中所發生的相同突變過程，而這種方法也能夠幫助研究人員描述DNA錯配修復缺陷的精確特性，同時還能幫助理解DNA修複發生錯誤時機體所表現出的狀況；最後研究者表示，本文研究結果或能幫助科學家們深入理解癌症發生的原因，同時還有望幫助他們開發出治療多種類型癌症的新型潛在療法。

原始出處：

Bettina Meier, Nadezda V. Volkova, Ye Hong，et al.Mutational signatures of DNA mismatch repair deficiency in C. elegans and human cancers.Genome Research (2018). DOI: 10.1101/gr.226845.117

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