虽然癌细胞基因组中的蛋白质编码基因往往存在突变现象,但对于非编码区域来说,它们的突变也会导致肿瘤的生长。*近一项研究则从乳腺癌中找到了这样的例子。
癌症基因组相关的研究已经有20年的历史,基因组中2%的蛋白质编码序列对于研究者们来说已经是丰富的保藏,其中研究者们已经找到了数百种与癌症发生相关的基因突变,从而促进了多种癌症靶向疗法的开发。
而剩余的98%的基因组序列则都没有蛋白质编码功能,它们负责产生一些调控元件,介导基因表达的开启与关闭。然而这部分序列的突变对于癌症的影响目前研究并不清楚,而这并不是因为研究者们缺乏兴趣导致的。
(图片来源:Susanna M. Hamilton, Broad Communications)
*近发表在《Nature》杂志上的一篇文章中,研究者们发现乳腺癌基因组的至少9个基因的启动子区域存在明显的基因突变。这一发现除了揭示更多的与乳腺癌发生有关的新型基因以外,还帮助大众了解到一类已知的基因是如何帮助乳腺肿瘤细胞逃脱**的。
事实上,*早有关启动子区域突变的研究开始于2013年,当时有两项研究发现黑色素瘤细胞中的TERT基因的启动子区域存在突变现象。这一发现是**对癌症基因组的"暗物质"进行探索。
那么,为什么后续没有更多的研究出现呢?主要原因是启动子的DNA序列富含CG碱基对,这一特征不利于测序技术的应用,因而难以准确地检测基因组的序列特征。
对此,Rheinbay与Getz团队采取了另外一种策略:他们开发出了一种技术,能够捕捉启动子区域的序列,从而进行定向的测序。(对于某一种基因,有一个单独的启动子进行调控,彼此是一对一的关系)。这一技术能够实现对高CG含量的DNA序列进行准确测定。
结果显示,乳腺癌细胞中的9类基因的启动子区域存在大幅突变现象:FOXA1, TBC1D12, RMRP/CCDC107, NEAT1, LEPROTL1, ALDOA, ZNF143, CITED2, 以及 CTNNB1.这些突变十分罕见,但对于癌症的发生则十分关键。在上述9种基因中,仅有FOXA1是此前已经发现的癌基因。该基因编码的蛋白质能够帮助乳腺细胞响应雌**的信号进行生长,而该基因的突变则会促进蛋白表达量的上调。试验结果也证明了这一结论。
研究者们认为,受目前的研究样本量限制,启动子突变的筛选十分困难,结果也难以达到显著性差异。因此,后续的研究中需要进一步增加样本量,以期获得更稳定的结果。