癌基因的年龄和功能在很大程度上决定了它们的突变状态

科学家们说，他们现在更好地理解为什么地球上最早的动物进化过程中形成的某些基因在癌症发展过程中受到特定机制的特别损害(或失调)。他们的研究(“ 早期后生动物基因中的体细胞突变破坏癌症中单细胞和多细胞基因之间的调节联系 ”)发表在eLife上，表明研究这种调节异常对癌细胞整个功能的影响可能为潜在的发展提供有用的见解。新疗法。

癌症是一种复杂疾病，其特征在于每个患者特有的细胞突变。但是所有癌症都具有相似的生物学特征，称为标志，包括细胞复制失调和分化丧失。以前的研究表明，这些标志可以解释为癌症中多细胞的失调。

“在癌症中观察到广泛的转录改变，其中许多激活在单细胞生物中建立的核心生物过程或抑制后生动物中形成的分化途径。通过对来自一系列实体肿瘤的基因组学数据进行严格的综合分析，我们发现肿瘤中的许多转录变化与破坏人类基因调控网络(GRN)中单细胞和多细胞基因之间调节相互作用的突变有关。复发点突变在连接单细胞和多细胞子网的调节基因中富集，而拷贝数改变影响GRN明显单细胞和多细胞区域的下游靶基因，“研究者写道。

“我们的研究结果将肿瘤发生的驱动因素描述为在早期多细胞生命进化过程中产生关键调节关联的基因，其功能障碍导致GRN原始成分的广泛失调。我们在此过程中发现的几个重要基因与药物反应相关，证明了我们的方法具有潜在的临床价值。

澳大利亚维多利亚州Peter MacCallum癌症中心的博士后研究员，主要作者Anna Trigos博士说：“我们之前的工作指出，单细胞生物体内出现的细胞过程与多细胞物种中的细胞过程之间存在广泛的癌症调节异常。” “在我们目前的研究中，我们想研究突变在癌症多细胞调节失调中的作用。”

利用计算分析，Trigos和研究小组探讨了癌症基因的突变状态如何与基因出现时的进化时间点以及它们在人类基因调控网络中的作用和位置相关联。他们的目的是更清楚地了解个体患者癌症中突变景观的多样性如何与特定标志一致。

他们的研究表明，超过9,000个患者样本中的30种不同实体肿瘤类型的突变破坏了古代单细胞物种中进化的基因之间的调节，以及最近获得的在多细胞发生时进化的基因。他们还发现，这种破坏是通过不同的机制发生的。

“人类调控网络中连接单细胞祖先基因和多细胞物种独特基因的关键基因在基因关键位置有更多突变影响单个核苷酸(DNA或RNA的结构成分)，可能导致级联广泛下游失调的影响，“Trigos解释说。

另一方面，她补充说，导致基因拷贝获得或丧失的突变过程不会影响这些调节基因，而是分别激活或灭活单细胞或多细胞系祖先的特定基因组。

“这些结果共同提供了全面的证据，证明癌症基因突变的频率和类型都受到特定基因进化年龄及其调节功能的强烈影响，”高级作者兼集团领导，大学教授David Goode博士说。 Peter MacCallum癌症中心。“我们的方法可以用来确定特定肿瘤中哪些突变是最重要的，创造一个新的框架，随着基因组学的进一步发展将为未来的癌症研究提供越来越多的信息。”