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Nat Med:华盛顿大学丁莉研究组发布癌症突变研究
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12月14日，国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Nature Medicine》在线发表自华盛顿大学医学院McDonnell基因组研究所丁莉教授的一篇研究论文，研究表明当前的基因组分析方法会系统性地错过检测癌症患者肿瘤中某种类型的复杂突变，相当大比例的这些复杂突变存在于可被一些现有药物靶向的、众所周知的癌基因中，这有可能会扩大受益癌症患者的数量。 丁莉博士说：“不必在患者肿瘤中捕捉可靶向的突变是一种毁灭性的想法。我们开发出了一种软件工具来发现在癌症基因组研究中一致错漏的某种遗传错误。我们在一些至关重要的癌基因组鉴别出了大量这样的事件。能够发现这些事件对于癌症研究和临床应用至关重要。” 基因组中的突变以各种方式产生。也许最简单的是DNA密码的单个“碱基”发生改变。更为复杂的突变类型涉及删除或插入一些碱基。在新研究中针对8,000癌症病例，研究人员将焦点放在了一些碱基插入的同时也有其他碱基删除的突变上。丁莉说：“因为在同一基因组位点同时发生了插入和缺失，我们将这类突变称作为复杂插入缺失(indel)。捕捉这样的事件非常的困难，因为传统的方法都是设计来捕捉一种或另一种突变，而非同时同地捕捉两种类型。” 为了寻找复杂插入缺失，研究人员开发出了专门的计算机软件，并在基因组序列中故意导入这一复杂突变验证了它的准确性。 随后，研究人员检测了以往已经测序的癌症基因组，在一些已知与癌症相关的基因中发现了285个复杂插入缺失。在利用传统方法的首轮分析中错过了大约81%的这些复杂插入缺失事件。另外18%被错认为是另外一些突变。 丁莉强调了开发出一些专门的工具来寻找这些复杂插入缺失的重要性，因为数据表明采用现有的工具几乎完全检测不到它们，它们经常聚集在重要的癌基因中，被归结为随机改变。这一信息尤其有价值，因为一些插入缺失存在于已有药物设计来对抗突变效应的基因中。 尤其是，研究人员在与肺癌相关的EGFR基因中发现了一些复杂插入缺失。丁莉和同事们认为，如果这样的插入缺失存在于这一基因中，患者有可能会从EFGR抑制剂如埃罗替尼(erlotinib)中受益，不管肿瘤类型为何。研究人员还在KIT基因中发现了一些复杂插入缺失，KIT似乎在黑色素瘤中发挥作用。分析结果表明，具有KIT复杂插入缺失的患者将从伊马替尼、苏尼替尼和索拉菲尼中受益，这些药物靶向了这一基因的突变。 原文链接： Systematic discovery of complex insertions and deletions in human cancers 原文摘要： Complex insertions and deletions (indels) are formed by simultaneously deleting and inserting DNA fragments of different sizes at a common genomic location. Here we present a systematic analysis of somatic complex indels in the coding sequences of samples from over 8,000 cancer cases using Pindel-C. We discovered 285 complex indels in cancer-associated genes (such as PIK3R1, TP53,ARID1A, GATA3 and KMT2D) in approximately 3.5% of cases analyzed; nearly all instances of complex indels were overlooked (81.1%) or misannotated (17.6%) in previous reports of 2,199 samples. In-frame complex indels are enriched in PIK3R1 and EGFR, wheras frameshifts are prevalent in VHL, GATA3, TP53, ARID1A, PTEN and ATRX. Furthermore, complex indels display strong tissue specificity (such as VHL in kidney cancer samples and GATA3 in breast cancer samples). Finally, structural analyses support findings of previously missed, but potentially druggable, mutations in the EGFR, MET and KIT oncogenes. This study indicates the critical importance of improving complex indel discovery and interpretation in medical research. |
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