TCGA对胶质母细胞瘤肿瘤基因组的研究揭示了新的细节

癌症基因组图谱(TCGA)研究网络的研究人员已经发现了关于常见类型脑癌中关键基因，蛋白质和通路的新细节，今年将导致14,000人死亡。这些研究结果基于迄今为止对多形性胶质母细胞瘤(GBM)进行的最全面的基因组调查，可以更好地了解疾病的发展和生长，并最终了解新的治疗方法和诊断目标。TCGA由国家人类基因组研究所和国家癌症研究所共同资助和管理，两者都是美国国立卫生研究院(NIH)的一部分。

迫切需要对GBM患者进行有效治疗。预计2013年美国将有超过23,000例新的脑癌病例。大多数快速生长的GBM肿瘤患者在诊断后14个月内死亡。

“这项新研究为胶质母细胞瘤的分子改变提供了一个非常需要的综合目录，”主要作者Lynda Chin博士说，他是休斯顿德克萨斯大学安德森癌症中心基因组医学系主任，也是Broad的一名研究员。麻省理工学院和哈佛大学波士顿分校。“这些研究结果为将来如何开发更好，更适当的靶向药物提供了重要的理解。” Chin博士及其合作者于2013年10月10日在Cell杂志上发表了他们的研究结果。

在目前的补充研究中，受到更新，更强大的DNA测序技术支持的科学家们检查了近600 GBM样本(比2008年增加了近400个)。他们发现了关于促进癌症的基因突变的新细节，称为癌基因，以及其他可以预防癌症的癌症，称为肿瘤抑制基因。此外，他们发现了酪氨酸激酶的复杂重排，酪氨酸激酶是重要的生长促进蛋白，是GBM和许多其他癌症的潜在治疗靶点。

他们发现了新的，显着突变的基因，包括LZTR1 ，SPTA1，ATRX，KEL和QKI，并发现了一种与调节染色质修饰有关的基因突变模式。染色质是细胞核内DNA和蛋白质的组合，参与调节基因的表达方式。染色质重塑基因的突变 - 在所分析的GBM病例中超过40% - 也发现在其他类型的癌症中，如子宫内膜，肝脏和胃癌。

研究人员还证实，已开发出针对其进行靶向治疗的基因突变，如EGFR，BRAF和FGFR。EGFR变化特别普遍; 在所分析的GBM样品中，57%的基因被改变。虽然研究人员仍希望开发基于EGFR突变的更有效的治疗方法，但策略必须应对同一肿瘤中存在不同改变并可能影响药物有效性的可能性。

研究人员还在TERT基因中发现了频繁的点突变 - 或者在包含DNA的四个碱基中用一个碱基取代另一个碱基。TERT有助于产生端粒酶，从而防止染色体分解。

其他结果为GBM的增长和行为提供了新的见解。2008年TCGA GBM研究发现三种核心途径的生物学相关改变。随后的研究表明，各种类型的途径改变的组合通常对不同的GBM亚型具有特异性。在这项研究中，研究人员表明，胶质母细胞瘤的生长是由大型信号网络驱动的，这些网络可能使肿瘤适应并抵抗目标分子治疗。他们还表明，基因组改变不一定直接影响这种蛋白质信号传导，挑战了广泛认为的抑制GBM中核心生物途径的一部分可能与直接靶向突变基因相同的观点。

美国国立卫生研究院于2005年建立了TCGA，为25种不同类型的癌症编制了一份关于非遗传性基因组变化的综合目录。2008年GBM研究提供了一个概念验证，系统基因组分析可以定义核心生物学途径，证实以前较小的研究观察结果并产生意想不到的见解。在第一次GBM研究开始时，只有206 GBM肿瘤样本可用于分析，探测这些样本的技术相对较为简陋。

自TCGA首次发表关于GBM的出版物以来，基因组表征技术的进步已经改变了以更高分辨率和准确度表征基因改变的能力。例如，一种能够一次读取超过1亿个DNA序列的测序技术现在是用于表征肿瘤的标准工具包的一部分。TCGA使用这些和更新的技术来描述其他八种肿瘤类型的改变情况。