PNAS：预测皮肤癌风险新方法！依赖于紫外线敏感的“超热点”
2019-11-19 佚名 生物探索
紫外线辐射是造成皮肤癌的主要原因，筛选超热点将使测量一个人过去的紫外线暴露更加容易，可能会提供一种预测人的皮肤癌风险的新方法。
耶鲁大学科学家的一项新研究报告说，在人类基因组中发现了“超热点”，该位点对太阳光中的紫外线辐射（UV）的敏感度与平均水平相比高达170倍。
紫外线辐射是造成皮肤癌的主要原因，筛选超热点将使测量一个人过去的紫外线暴露更加容易，可能会提供一种预测人的皮肤癌风险的新方法。该研究发表在《PNAS》上。
这种超热点被称为“环丁烷嘧啶二聚体（CPD）超热点”，是由紫外线引起的DNA损伤类型，可被视为吸引有害辐射的“靶心”，最常见于负责皮肤和头发颜色的人类黑素细胞，大约包含2，000多个这样的位点。
“我们曾认为导致癌症的DNA损伤和突变是罕见且随机的，” 该研究的领导者、耶鲁大学癌症研究中心的科学家Douglas Brash说。“但我们的研究表明，至少对于皮肤癌来说，基因组中有特定的靶标正在等待被紫外线辐射击中。”
AdductSeq方法，用于在整个基因组中以单碱基分辨率定量CPD
为了找到它们，研究人员设计了一种标记CPD位点的方法AdductSeq，并使用高通量DNA测序在整个基因组中定位标记。他们还开发了一套统计方法，用于量化单个位点相对于基因组平均值的CPD过量表达。
在晒伤的UVB暴露水平下，每个超热点都会在多达1％的黑素细胞中获得CPD。
在紫外线照射下，超热点获得CPD的频率比基因组平均频率高170倍，它们位于基因附近的特定位置，是紫外线辐射损害细胞的直接途径。正如先前所认为的那样，一个人会实时地、经历紫外线辐射引起的特定细胞生长畸变，而不是随机、不可预测地，并且也不会在数周或数年后经历畸变。
Brash说，进化并没有消除这些不利因素，这可能暗示细胞利用超热点来感知其环境。超热点的存在表明，由致癌物（紫外线或其他辐射）引起的突变也不是完全随机的，黑色素瘤中与基因调控相关的突变在CPD超热点的发生频率是其他地方的20，000倍。
这项研究同时还提出了评估皮肤癌风险的新方法。评估皮肤癌风险最重要的因素是先前的紫外线照射，但是医生目前缺乏客观的测量方法，通常依靠患者对以前晒伤的记忆。研究人员表示，如果医生可以采集少量皮肤样本并检查超热点，那么他们可以真实地了解这些部位先前晒伤后的DNA损伤情况，并对患者的接触史和皮肤癌风险有更好的了解，以便在可以治愈的情况下及早发现皮肤癌。
原始出处：
Sanjay Premi et al， Genomic sites hypersensitive to ultraviolet radiation， Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI： 10.1073/pnas.1907860116.
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