Cell：癌症基因组沉思录
2013-05-10 koo 生物360
癌症基因组沉思录近日，哈佛麻省Broad研究院的著名遗传学家Eric S. Lander教授与另外一位学者完成了题为“Lessons from the Cancer Genome”的文章，介绍了癌症基因组的系统性研究进展，概况了在细胞信号传导，染色体和表观遗传调控等方面发现的新癌基因，并指出了未来还需要进一步探索的研究方向。Lander 教授是Broad医学院的创始人之一，人类基因组计划领导者之一
癌症基因组沉思录
近日，哈佛麻省Broad研究院的著名遗传学家Eric S. Lander教授与另外一位学者完成了题为“Lessons from the Cancer Genome”的文章，介绍了癌症基因组的系统性研究进展，概况了在细胞信号传导，染色体和表观遗传调控等方面发现的新癌基因，并指出了未来还需要进一步探索的研究方向。
Lander 教授是Broad医学院的创始人之一，人类基因组计划领导者之一，美国科学院院士。这位学者已经连续八年登上了汤姆森路透 ScienceWatch 公布的引用热门作者排行榜，2011年他发表了论文14篇，其中多篇属于引用数最多的生物学论文。
在2001年完成人类基因组测序后，许多的研究人员立即将目光放到了利用这些信息来更好地了解遗传学上。近几年里，癌症基因组系统研究成果大量涌现，这些成果发现了不少之前未知的新癌基因，这些基因会影响细胞信号传导，染色质，表观调控，RNA剪接，蛋白的动态平衡，新陈代谢，以及细胞系成熟。
但是Lander教授也表示，“总体来说，癌症基因组学研究还处于起步阶段，我们还需要进行大量的研究工作，完成原发性肿瘤，以及癌症整个发展史中的突变目录；在常见基因组突变和可变途径，以及可获得性细胞易感性间搭建起桥梁；将这些信息用于指导新治疗方法的开发和应用。”
染色质全基因组图谱
来自哈佛-麻省总医院，霍德华休斯医学院等处的研究人员绘制出了一张范围广，种类多的人类组织和干细胞的染色质全基因组图谱，获得了功能性遗传学元件研究突破，由此进行了前所未有的功能基因组诠释。
从在癌基因和肿瘤抑癌基因中发现最早的频发突变（recurrent mutation）以来，人们已经明确癌症在很大程度上是一种遗传疾病。几乎所有的人类肿瘤都保留着反映其起源组织的表型，由此突显了癌症生物学中表观遗传学的中心地位。事实上，科学家们也越来越认识到可传递的表观遗传改变（对基因组或其支架的化学修饰，不涉及核苷酸序列改变）有可能重新获得，而这些表突变（epimutation）也可能会促使癌变。
为此研究人员揭示出了表观基因组学与细胞核构架之间的整体特征，核构架在不同细胞表型中也表现不同。具体来说，研究人员发现发育特异性伴随着渐进染色体限制而产生，而后者是从动态重构模式转变为常见压实的一种默认转换。如果体外接触到血清，就会启动一个明显的转变，其中包括带有结构性异染色质（constitutive heterochromatin）特征的结构域重构。
并且研究人员还详细阐述了这些整体染色质状态转变，如何与染色体和细胞核构架相互作用，并探讨了这些作用元件在细胞谱系保真性，细胞衰老和重编程中的重要意义。
中国的癌症基因组计划
去年年底，国际癌症基因组联盟（ICGC）宣布在中国发起四个新项目，主要对结直肠癌、食道癌、肝癌和鼻咽癌的驱动基因进行检测，为实现个体化医疗奠定基础。
中国癌症基因组联盟（CCGC）合作计划已经形成了一个具有200多位精通新一代基因组测序以及生物信息学技术的科研人员网络体系，以揭示癌症的各种复杂起因。这四个新项目的研究人员来自北京、上海、广州、深圳和香港等12个城市的19个医院或研究所。
新项目中所涉及到的这几种类型的癌症，在中国远比其他国家或地区更为常见。例如，胃癌、食道癌和肝癌在中国的发病率是世界其他地方的两倍；鼻咽癌患者有70%都发生在中国。
这四个新项目将由北京大学肿瘤研究所所长吕有勇教授和华大基因主席杨焕明院士提供科学指导，由中国科学医学院院长曹雪涛院士和军事医学科学院张学敏院士进行监管。华大基因副院长张秀清博士将与来自中国其他科研院所及医学中心的优秀科学家们共同合作，负责这些项目的协调工作。
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Abstract
Systematic studies of the cancer genome have exploded in recent years. These studies have revealed scores of new cancer genes, including many in processes not previously known to be causal targets in cancer. The genes affect cell signaling, chromatin, and epigenomic regulation; RNA splicing; protein homeostasis; metabolism; and lineage maturation. Still, cancer genomics is in its infancy. Much work remains to complete the mutational catalog in primary tumors and across the natural history of cancer, to connect recurrent genomic alterations to altered pathways and acquired cellular vulnerabilities, and to use this information to guide the development and application of therapies.
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