基因分析揭示了無吸煙史人群患肺癌的原因

據外媒報道,對沒有吸煙史的人的肺癌進行的基因組分析發現,這些腫瘤大多是由體內自然過程引起的突變積累而產生。這項研究由美國國立衛生研究院(NIH)下屬的國家癌症研究所(NCI)的研究人員領導的一個國際團隊進行,並首次描述了從未吸煙的人中肺癌的三種分子亞型。

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這些見解將有助於揭開沒有吸煙史的人如何患上肺癌的神秘面紗,並可能指導開發更精確的臨床治療。這些發現於9月6日發表在《自然-遺傳學》上。

NCI癌症流行病學和遺傳學部門綜合腫瘤流行病學處的流行病學家Maria Teresa Landi博士說:“我們看到的是,在從未吸煙的人中存在着不同的肺癌亞型,它們具有不同的分子特徵和進化過程,”他領導了這項研究,這項研究是與國家環境健康科學研究所(NIH的另一部分)和其他機構的研究人員合作完成的。“在未來,我們可能會根據這些亞型有不同的治療方法。”

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肺癌是全世界癌症相關死亡的主要原因。每年,全世界有超過200萬人被診斷出患有這種疾病。大多數患肺癌的人都有吸煙史,但有10%到20%的人患肺癌時從未吸煙。與吸煙者的肺癌相比,從未吸煙者的肺癌更經常發生在女性身上,而且發生的年齡更早。

環境風險因素,如暴露於二手煙、氡氣、空氣污染和石棉,或以前有肺部疾病,可能解釋了從未吸煙者中的一些肺癌,但科學家仍然不知道是什麼導致了這些癌症中的大多數。

在這項大型流行病學研究中,研究人員使用全基因組測序來描述腫瘤組織和匹配的正常組織中的基因組變化,這些組織來自232名從未吸煙的人,主要是歐洲後裔,他們被診斷為非小細胞肺癌。這些腫瘤包括189個腺癌,36個類癌,以及7個其他各種類型的腫瘤。這些病人還沒有接受過癌症的治療。

研究人員梳理了腫瘤基因組的突變特徵,這是一種與特定突變過程相關的突變模式,如體內自然活動造成的損害(例如,錯誤的DNA修復或氧化應激)或接觸致癌物質。突變特徵就像腫瘤的活動檔案,導致了突變的積累,提供了導致癌症發展的線索。現在有一個已知突變特徵的目錄,儘管有些特徵沒有已知的原因。在這項研究中,研究人員發現,大多數從不吸煙的人的腫瘤基因組具有與內源性過程(即在體內發生的自然過程)損害有關的突變特徵。

正如預期的那樣,由於該研究僅限於從不吸煙的人,研究人員沒有發現任何以前與直接接觸煙草有關的突變特徵。他們也沒有在62名暴露於二手煙的患者中發現這些特徵。然而,Landi博士警告說,樣本量很小,而且暴露水平變化很大。

Landi博士說:“我們需要更大的樣本量和詳細的暴露信息,以真正研究二手煙對從未吸煙的人患肺癌的影響。”

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基因組分析還揭示了從未吸煙者的三種新的肺癌亞型,研究人員根據腫瘤中的”噪音”水平(即基因組變化的數量)給它們起了音樂名稱。主要的”鋼琴”亞型的突變最少;它似乎與祖細胞的激活有關,祖細胞參與新細胞的創造。這種亞型的腫瘤生長極其緩慢,持續多年,而且難以治療,因為它可能有許多不同的驅動突變。“Mezzo-forte”(中強)亞型有特定的染色體變化,以及生長因子受體基因EGFR的突變,該基因在肺癌中通常被改變,並表現出更快的腫瘤生長。“forte ”(強)亞型表現出全基因組加倍,這種基因組變化經常出現在吸煙者的肺癌中。這種亞型的腫瘤也生長得很快。

Landi博士說:“我們開始區分亞型,這些亞型有可能有不同的預防和治療方法。例如,緩慢生長的鋼琴亞型可以給臨床醫生一個機會窗口,在這些腫瘤不那麼難治療的時候提前發現它們。”她說,相比之下,Mezzo-forte和Forte亞型只有幾個主要的驅動突變,這表明這些腫瘤可以通過一次活檢來確定,並可以從靶向治療中受益。

這項研究的一個未來方向將是研究不同種族背景和地理位置的人,而且這些人的肺癌風險因素暴露史已被充分描述。

Landi表示:“我們正處於了解這些腫瘤如何演變的開始階段。這項分析表明,從未吸煙的人的肺癌存在異質性或多樣性。”

NCI癌症流行病學和遺傳學部門主任、醫學博士Stephen J. Chanock指出:“我們期望這種對腫瘤基因組特徵的‘偵探式’調查能夠為多種癌症類型打開新的發現途徑。”

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