胃癌,也称为胃癌,是全球第五大常见癌症,2022年有近一百万新病例。科学家们仔细检查了胃黏膜组织中的体细胞突变,以揭示导致癌症的突变机制。
胃癌是全球第三大癌症相关死亡原因。(Shutterstock)
科学家们还发现了胃癌的一个可能的新病因,这需要进一步调查。研究人员在Wellcome Sanger研究所、麻省理工学院和哈佛大学的Broad研究所、香港大学及其合作者的帮助下,对患有和未患胃癌的人的正常胃黏膜样本进行了全基因组测序。
研究小组发现,尽管胃黏膜经常接触到胃酸性内容物,但胃黏膜受到保护,不会受到任何毒性影响。他们发现,到60岁时,携带“驱动”突变的癌基因的细胞占据了胃黏膜的近10%。此外,一个不寻常的发现是,一些个体(但不是所有人)存在某些染色体的三倍体,这提示这些个体可能接触到了某种未知的诱变剂。
这些结果为胃肠道正常组织的突变图谱增添了新的内容。这项工作使研究人员能够探索基本的突变过程,比较身体各部位的突变率,并进一步了解癌症发展的最早阶段。
胃癌,也称为胃癌,是全球第五大常见癌症,2022年有近一百万新病例。它是全球第三大癌症相关死亡原因,东亚和南美洲的病例数最多。
增加患胃癌风险的因素包括超重、吸烟和感染幽门螺杆菌,这种细菌可以引发炎症和胃溃疡。幽门螺杆菌感染导致英国约40%的胃癌病例。
胃内容物呈酸性,因为它在消化食物的第一阶段充当储存库。胃内层的细胞——胃上皮形成胃腺或凹陷,这些细胞可以发展成胃癌。
我们体内的细胞在其生命周期中会获得遗传变化,称为体细胞突变。借助新的DNA测序技术,研究人员现在可以分析正常组织中的这些突变,并追溯其历史,提供有关衰老和癌症早期发展阶段的见解。
在一项新研究中,Sanger研究所的研究人员及其合作者着手研究胃上皮中的体细胞突变,以探讨正常年龄相关突变与那些最终形成胃癌的突变之间的转变。
研究结果:
该团队对来自香港、美国和英国的30人的238个正常、非癌性胃腺组织样本进行了全基因组测序,其中18人患有胃癌,12人没有。使用激光捕获显微切割技术,他们用激光精确解剖胃黏膜样本中的单个细胞或腺体进行基因组测序。
研究人员发现,尽管胃黏膜经常接触到胃酸性内容物,但正常胃腺中的突变发生率与其他大多数细胞相似。这表明胃上皮细胞受到保护,免受胃酸性内容物的任何毒性影响。
然而,在患有胃癌的人中,一些正常的胃黏膜腺体在显微镜下显示出类似于向癌症早期过渡的变化。这些正常腺体的突变数量增加,这可能有助于启动胃癌。在癌性组织中,突变数量要高得多,表明胃癌在后期发展中大大加速了突变。
一个不寻常的发现是,一些胃黏膜细胞携带某些染色体(13号、18号和20号染色体)的三倍体,称为三体性。这在之前的研究中未曾在其他组织中观察到,表明这是胃部特有的现象。三体性在某些个体中多次出现,但在其他个体中不存在。这表明这些个体可能接触到了某种未知的外部诱变剂。
研究小组还发现,“驱动”突变在已知在胃癌中发生突变的癌基因中,几乎占60岁人群胃黏膜的10%。这一比例在经历严重慢性炎症的患者中增加,而慢性炎症是胃癌的已知风险因素。因此,这为进一步研究慢性炎症如何增加胃癌风险提供了问题。
Wellcome Sanger研究所的前第一作者Tim Coorens博士说:“通过研究我们一生中获得的正常组织中的体细胞突变,我们可以探索癌症发展的最早阶段。我们发现,尽管经常接触到酸性的胃内容物,胃黏膜受到保护。但在患有胃癌的人中,我们在正常细胞中看到了更多的突变,这类似于胃癌的最早阶段。这项研究为胃肠道突变图谱增添了新的内容,包括食道、胃、小肠和结肠,以比较身体各部位的突变率和突变过程。”
香港大学的共同首席作者Suet Yi Leung教授分享道:“我们发现了一个不寻常的现象,即一些个体有某些染色体的三倍体,而其他人则没有。我们从未在其他组织中看到这种情况,这暗示了这些个体可能接触到了某种未知的外部诱变剂。”
Wellcome Sanger研究所的共同首席作者Mike Stratton教授表示:“十年前,我们对体内基本突变过程知之甚少。现在,借助先进的基因组测序技术,我们可以研究所有细胞类型中各种正常组织的体细胞突变。这使我们能够回顾细胞在一生中的演变,了解导致癌症的关键突变过程。在Sanger研究所,我们正在领导研究体细胞突变的原因和后果,并探索体细胞突变也可能导致除癌症以外的其他疾病的可能性。”
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