人类子宫被早期产生的癌症驱动突变克隆所定植

2020-06-15 234癌症

惠康桑格研究所,剑桥大学及其合作者的研究报告说,人类子宫被早期产生的癌症驱动突变克隆所定植。子宫内层的许多细胞带有“驱动癌症”的突变,这些突变在生命的早期就经常出现。该研究小组对健康的人类子宫内膜进行了全基因组测序,全面概述了该组织中DNA变化的速率和模式。

该研究成果于今天(2020年4月22日)发表在《自然》杂志上,提供了有关子宫癌发展最早阶段的见解。

子宫内膜是子宫的内部,通常称为子宫内膜。它受雌激素和孕激素等激素的调节,在童年,生殖年,怀孕和绝经后进入不同的状态。

研究背景

子宫癌是英国女性中第四大最常见的癌症,占所有新女性癌症病例的5%。每年诊断出约9400例新病例,导致2300名妇女死亡。大多数情况发生在第七和第八个十年。自1990年代初以来,英国子宫癌的发病率上升了55%。

所有癌症的发生都是由于DNA的变化,即所谓的体细胞突变,这种变化在我们的整个生命周期中都持续发生在我们的所有细胞中。这些体细胞突变的一小部分可导致正常细胞转变为癌细胞,被称为“驱动基因”突变,发生在“癌症”基因的一个子集内。

研究内容

这项研究使用全基因组测序来更好地了解健康的子宫内膜组织的遗传变化。该团队开发了对子宫内膜上皮中单个腺体中少量细胞基因组进行测序的技术,子宫内膜上皮是在女性月经周期中脱落并再生的组织层。

在对每个腺体的DNA进行全基因组测序之前,使用激光捕获显微镜从28名19至81岁妇女捐赠的子宫组织样本中分离出292个子宫内膜腺体。然后,研究小组将它们与来自同一个体的其他组织的全基因组序列进行比较,从而在每个腺体中搜索了体细胞突变。

人类子宫被早期产生的癌症驱动突变克隆所定植

研究人员发现,即使在显微镜下看起来完全正常,仍有很大一部分细胞带有驱动突变。这些驱动程序突变中有许多似乎是在生命早期出现的,在许多情况下是在儿童时期,即人类子宫被早期产生的癌症驱动突变克隆所定植。

惠康桑格研究所的首席研究员Luiza Moore博士说:“人类子宫内膜是一种高度动态的组织,在女性生殖年期间经历了许多次重塑周期。我们发现正常子宫内膜中频繁发生癌症驱动突变,并显示出许多此类事件早在生命的某些时候就已经发生了,甚至在青春期之前。随着时间的流逝,这些突变干细胞会进一步积累驱动子突变。”

尽管最早出现了第一个癌症驱动基因突变,但是细胞要花几十年的时间才能积累剩余的驱动基因,从而导致浸润性癌症。通常,在同一细胞中需要三到六个驱动程序突变才能形成癌症。这样,绝大多数具有驱动程序突变的正常细胞都不会转化为浸润性癌症。当浸润性癌症发展时,它可能在我们一生的大部分时间里一直在我们内部悄然发展。

剑桥大学的Kourosh Saeb-Parsy博士兼剑桥转化医学生物存储库(CBTM)负责人说:“几十年来,英国子宫癌的发病率一直在稳步上升,因此知道何时以及为什么遗传变化与之相关癌症的发生对于帮助扭转这一趋势至关重要。这项研究是重要的一步,如果没有为这项研究提供宝贵样本的个人,包括移植供体及其家人,就不可能实现。”

威康大学桑格研究所所长迈克·斯特拉顿教授说:“研究正常组织中DNA突变的新技术和方法正在为将正常细胞转化为癌细胞的遗传变化过程提供深刻见解。结果表明,尽管大多数癌症都发生在相对较高的年龄,但构成其基础的基因改变可能早于生命开始,而且我们一生中的大部分时间都在潜伏着正在发展的癌症。”

引用

Wellcome Trust Sanger Institute. "Human uterus colonized by clones with cancer-driving mutations that arise early in life." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 April 2020. www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200422132933.htm.

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