研究人员成功地确定了基因中某些特定变体,这些变体显著提高了罹患各种类型癌症的风险。这一突破有可能彻底改变不同人群中癌症的早期检测和靶向治疗。
科学家们已经识别出超过5,000种在促进某些癌症方面发挥关键作用的遗传变体,这揭示了治疗或预防这些癌症发病的潜在靶点。
来自威康桑格研究所的专家与伦敦癌症研究所和剑桥大学的研究人员合作,检查了“肿瘤保护”基因BAP1中所有可能的遗传改变的影响。他们发现大约五分之一的这些改变是有害的,显著提高了患眼睛、肺内膜、大脑、皮肤和肾脏癌症的风险。
这项研究的结果发表在《自然遗传学》期刊上,对于医生在诊断患者和选择最有效的治疗选择方面是直接可用的。重要的是,评估所有潜在变体的包容性有利于来自不同种族背景的个体,这一群体在遗传研究中往往被低估。
研究团队还发现了BAP1基因中特定有害变体与IGF-1(一个激素和生长因子)水平升高之间的关联。这一突破可能为开发针对这些有害影响的新药物铺平道路,从而可能减慢或甚至阻止某些癌症的进展。
BAP1蛋白在身体中作为一种强大的肿瘤抑制因子发挥关键作用,为眼睛、肺内膜、大脑、皮肤和肾脏等癌症提供保护。破坏该蛋白的遗传变体可能使个体终生罹患这些癌症的风险提高至50%,通常在中年时显现。
通过基因筛查早期检测这些变体可以告知预防措施,显著提高治疗效果,并改善受影响者的生活质量。然而,迄今为止,关于BAP1中应关注的特定遗传改变,尤其是导致功能失常和癌症进展的稀有变体,知识仍然有限。
来自桑格研究所的研究人员与癌症研究所和剑桥大学的合作伙伴对BAP1基因中所有18,108个潜在DNA改变进行了全面测试,在实验室环境中通过“饱和基因组编辑”改变人类细胞的遗传密码。他们的研究揭示了其中的5,665个改变是有害的,破坏了蛋白的保护作用。UK Biobank数据的分析证实,携带这些有害BAP1变体的个体被诊断为癌症的可能性比一般人群高出超过10%。
研究人员还发现,携带有害BAP1变体的个体在血液中表现出更高水平的IGF-1,这是一种与癌症生长和大脑发育相关的激素。有趣的是,甚至没有癌症的个体也显示出IGF-1水平升高,这暗示靶向IGF-1可能为减缓或预防某些癌症提供新的治疗途径。进一步分析显示,有害BAP1变体和IGF-1水平增加与葡萄膜黑色素瘤患者的不良结果相关,强调了IGF-1抑制剂在癌症治疗中的潜力。
值得注意的是,这一技术探索了各个种群中所有潜在的BAP1变体,并不限于在欧洲临床记录中常见的变体,从而有助于解决非欧洲人口在遗传研究中的代表性不足。
威康桑格研究所的首席研究员安德鲁·沃特斯博士强调,他们的研究方法在提供对基因行为全面理解方面的重要性,为更广泛和复杂的遗传变异研究铺平道路,以阐明疾病机制。
该研究的临床负责人克莱尔·特恩布尔教授强调了这项研究在更精准解读基因检测、实现更早诊断和改善患者及其家庭结果方面的潜在影响。
威康桑格研究所的高级作者戴维·亚当斯博士表示,团队致力于使重要的遗传洞察对所有人,无论其祖先如何,都是可及和可应用的。目标是将这项技术扩展到更广泛的基因,并希望在未来十年通过变体效应图谱项目最终覆盖整个基因组。