人體就像馬賽克 大量組織充滿致癌突變

一項對29種不同類型組織進行的全面分析顯示，人體就像由具有不同基因組的細胞組成的一團復雜“馬賽克”，而其中的許多細胞都帶有可能導致癌癥的基因突變。這是迄今規模最大的此類研究，收集了來自約500人的數千個樣本的數據。這項6月6日發表在美國《科學》雜志的成果，可以幫助科學家更好地理解癌癥是如何開始的，以及如何更早地發現癌癥。

“我們現在意識到自己就是馬賽克——我們身體中的大量細胞已經攜帶了癌癥突變?！庇揽怂诡D市韋康·桑格研究所遺傳學家Inigo Martincorena說，“這些都是癌癥的種子?！?/p>

組織鑲嵌是由于細胞積累突變而產生的——這些突變來自于細胞分裂過程中悄悄潛入的脫氧核糖核酸（DNA）錯誤，或者由于暴露于不好的環境因素，如紫外線或香煙煙霧。當一個具有特定突變的皮膚細胞分裂時，可能產生一塊在基因上與相鄰細胞不同的皮膚。以前的研究已經發現，皮膚、食管和血液中存在高度鑲嵌性。這些結果通常是通過對微觀組織樣本進行特定基因測序獲得的。

上述研究引起了波士頓馬薩諸塞州綜合醫院計算生物學家Gad Getz的興趣。Getz和他的團隊決定采取一種不同的方法——從基因型組織表達（GTEx）項目中挖掘一個核糖核酸（RNA）序列數據庫，而不是通過微小樣本對DNA進行測序。由于人體使用DNA作為模板生成RNA序列，DNA的突變有時會反映在RNA中。Getz及其同事迅速獲得了來自約500人的29種組織的6 700個樣本的數據。但是，不是所有的DNA都會編碼RNA，因此也就不是所有的DNA突變都會在RNA序列中顯現。由于GTEx項目的樣本數量相對較大，具有獨特基因組的小細胞簇的DNA簽名很可能被數量更多的其他細胞所淹沒。

研究人員指出，細胞分裂率較高的組織，如構成皮膚和食管的組織，比細胞分裂率較低的組織具有更多的鑲嵌現象。鑲嵌現象也會隨著年齡的增長而增加，在肺和皮膚組織中尤其普遍——這些組織長期暴露在環境因素中，會對DNA造成破壞。例如，一種名為TP53的基因是最常見的突變位點之一。TP53有助于修復DNA損傷，被稱為“基因組守護者”。而TP53的某些變化與癌癥有關，但在細胞產生腫瘤之前，可能還需要其他基因的突變。