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研究人员在疾病发展前检测血液DNA中的癌症前体

2018-12-18 11:21:43 • 来源：

用于分析DNA的具有成本效益的高通量技术揭示了我们遗传密码的变化。越来越多的这些变异(有时称为突变)与疾病有关，包括许多癌症。由于能够在临床中对DNA进行测序，医生可以根据DNA中这些变异的存在，更明确地诊断和预测患者患癌症的个人风险。

研究人员在疾病发展前检测血液DNA中的癌症前体

对于某些类型的癌症，有害的变异是遗传的。因此，我们父母的病史可能为我们自己寻找的疾病风险提供线索。然而，在症状出现之前，还有其他类型的变化会增加出生后我们细胞中形成的癌症风险。

那么问题是，我们如何寻找可能风险较高但家中没有癌症病史的人?为了帮助解决这个问题，科学家正在调查“癌症前期”突变，这些突变可能使我们能够捕获，监测并可能治疗其他健康患者早期发现的癌症。

12月的基因组月度研究探讨了使用特定的基因突变来识别癌症高风险患者，即使是没有该疾病家族史的人也是如此。由麻省理工学院Broad研究所和波士顿哈佛大学的Giulio Genovese博士领导的研究小组专注于血液癌症的前体，如白血病，淋巴瘤和骨髓瘤。尽管创新的药物疗法和越来越多的治疗方法大大提高了血癌的存活率，但血癌仍然是美国乃至全世界最常见的癌症之一。2014年，血液癌症占全国诊断的1,665,540例新发癌症病例的约9.4%。

转向人类基因组寻找线索，Genovese博士和他的小组密切关注漂浮在血流中的微小DNA片段，观察干细胞的动态 - 非特化细胞产生许多不同细胞类型。在称为“克隆扩增”的过程中，干细胞分裂以产生自身的拷贝，每个拷贝包含与原始干细胞相同的DNA。通过这种方式，如果干细胞的DNA在序列中的特定位点含有突变，那么这些相同的序列 - 突变和所有 - 将由它们的克隆遗传。

Genovese博士的团队使用来自瑞典国家患者登记处的12,380名患者的血液样本来评估样本细胞DNA中存在哪些突变(如果有的话)。然后，他们比较了患者正常DNA的比例与突变的比例。(患者的正常DNA和具有突变的DNA悬浮在相同的血液样本中。)正常DNA的比例高于具有突变的DNA。如果研究人员发现了相当大比例的具有相同突变的DNA，这表明发生了克隆扩增。

研究人员随后审查了1916年至2012年间11,164名参与者的医疗记录，以确定在具有相似健康史的其他患者中是否存在任何特定突变。他们在初次抽血后追踪这些患者的健康结果两到七年，并且为了本研究的目的，注意到他们中的任何一个患者自采样时起就患上了血癌。

在比较所有患者的DNA序列时，通过克隆扩增经历增殖的突变最常见于四个基因 - DNMT3A，ASXL1，TET 2和PPM1D。所有这些基因突变以前都与血癌有关。有趣的是，这些基因的突变本身并未显示出癌症; 相反，它们增加了细胞在基因组的其他区域中发展致癌突变的易感性。通过这种方式，他们充当了血液癌症的“驱动力”。

总体而言，发现许多风险因素与血癌有关。首先，发现有驱动突变的患者比没有驱虫突变的患者更容易患上血癌。血样中具有突变的克隆的数量也被确定为血癌的强风险因子。血液采样后超过6个月被诊断患有血癌的患者中约有42%被发现具有升高的突变DNA水平。

虽然突变的克隆扩增被证明具有高血癌风险，但在约10%的老年患者中检测到，而在50岁以下的患者中仅检测到0.7%。在初次检测后的每一年，患上血癌的风险增加了1.0%。因此，考虑到潜在的情绪影响以及在该临床前阶段的干预选择的局限性，风险相对较低并且可能无法保证患者接收到这种增加的风险的知识。

通过这项研究，我们可以看到DNA测序技术如何应用​​于评估症状前期患者的血癌风险。在临床前状态检测癌症的机会是有希望的，因为研究的突变不可能在出生时遗传。

看到DNMT3A，ASXL1，TET2和PPM1D及其他基因突变组合的影响进一步研究的结果将是令人兴奋的。仔细检查这些基因的功能还可以深入了解这些突变如何影响不同血癌的发病，进展和严重程度。以这种方式使用的DNA测序显示了作为识别癌症风险变化的工具的前景，最终可以作为血癌和其他疾病的挽救生命的临床前指标。

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