對于癌癥醫(yī)生和科學家來說，了解介導癌癥基因組中廣泛的DNA損傷介導的機制非常重要，因為它可能導致改善的治療和診斷。在這項研究中，由貝勒醫(yī)學院的研究人員牽頭的一個多機構研究小組引起了人們對基因組結構變異的關注，而這種變異是人類癌癥中一種尚未被認識到的改變DNA甲基化(一種基因控制形式)的機制。

研究人員收集了來自1400多種人類癌癥的全基因組測序，基因表達和DNA甲基化的數(shù)據(jù)。他們今天在《基因組生物學》雜志上報道說，結構變異不斷改變影響數(shù)百個基因的DNA甲基化，總體上降低了跨癌癥的DNA甲基化水平。

“基因組結構的變異發(fā)生在將基因組一部分中的一塊DNA移至基因組另一部分時，它顯示為序列的一個斷裂點。因此，在對DNA片段進行測序時，可能會發(fā)現(xiàn)兩個來自其他地區(qū)的DNA片段融合在一起，從而破壞了DNA編碼的遺傳指令。醫(yī)學。

在這項研究中，Creighton和他的同事研究了基因組結構變異對人類癌癥中DNA甲基化和基因表達的影響。他們分析了兩個不同的大型科學財團的數(shù)據(jù)，即癌癥基因組圖譜和全基因組泛癌分析。這些數(shù)據(jù)包括整個基因組的分子變化;在數(shù)千種癌癥的蛋白質編碼基因及其調控區(qū)域中都存在這種現(xiàn)象。數(shù)據(jù)集包括來自非癌性組織的相同信息以進行比較。

與如此多的患者樣本一起工作，為研究人員的分析提供了更多的統(tǒng)計能力，并使他們能夠發(fā)現(xiàn)可能與癌癥有關的新基因?？死镱D說：“這次我們比以前有更多的病例和更深的測序方法。”

在研究的部分中，研究人員發(fā)現(xiàn)基因組結構變異在相當一部分癌癥中改變DNA甲基化方面起著重要作用。DNA甲基化是控制基因表達的一種方法。它是表觀基因組的一部分。表觀基因組是指對DNA和相關蛋白質進行的所有化學修飾，它們調節(jié)基因組內基因的表達。

克雷頓說：“甲基化改變是在多種癌癥類型之間以非隨機的方式發(fā)生的。”“其中一些基因以前已知與癌癥有關，但是我們還鑒定了以前與這種病狀不相關的基因。一些基因可能直接與疾病相關，而另一些則可能是'旅客'。”

總體而言，結構變異與DNA甲基化的總體下降有關。

“我們知道在癌癥中表觀基因組發(fā)生了改變。在當前的研究中，我們發(fā)現(xiàn)結構變異是改變表觀基因組的重要機制。這在以前是未被發(fā)現(xiàn)的，” Creighton說。“我們認為這可能是對癌癥基因組學的批調查之一，該研究表明了DNA甲基化的這些變化發(fā)生在何處以及哪種癌癥。”

在研究的第二部分中，研究人員發(fā)現(xiàn)，就給定癌癥中存在的結構變異量而言，癌癥之間存在差異。有些癌癥可能不會嚴重改變，而另一些則具有廣泛的結構變異。這些發(fā)現(xiàn)使研究人員能夠根據(jù)癌癥的結構變異程度對癌癥進行分層。

這項分析和其他分析告訴研究人員很多有關這些癌癥中發(fā)生的事情的信息。例如，克賴頓(Creighton)和他的同事發(fā)現(xiàn)，DNA高度改變的癌癥也傾向于減少免疫細胞的浸潤。這一發(fā)現(xiàn)可能對癌癥免疫治療有影響。

Creighton說：“我們認為我們的研究是*的，因為我們發(fā)現(xiàn)結構變異不僅在引入DNA序列錯誤方面起著主要作用，而且還在表觀遺傳水平上影響DNA。”“我們建議在尋找癌癥的遺傳原因時要考慮結構變異對DNA甲基化的影響。”