癌症基因组计划结束促使反思

遗传学家们正在争论是否应将重点从基因组测序转向分析功能

美国一项对10,000个肿瘤进行基因图谱分析的庞大计划已正式结束。癌症基因组图谱(TCGA)于2006年启动,最初是耗资1亿美元的试点项目,现在已成为国际癌症基因组联盟的最大组成部分。该联盟由来自16个国家的科学家合作组成,发现了近1000万个与癌症相关的突变。

问题是下一步该怎么做。一些研究人员希望继续专注于测序;另一些研究人员则希望扩大他们的工作范围,以探索已识别的突变如何影响癌症的发生和发展。

纽约冷泉港实验室主任布鲁斯·斯蒂尔曼说:“TCGA应该完成并宣布为胜利。总会发现与特定癌症相关的新突变。问题是:成本效益比是多少?”


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斯蒂尔曼是该项目的早期倡导者,尽管一些研究人员担心它会耗尽个人资助的资金。最初是一个为期三年的项目,后来又延长了五年。 2009年,它从美国国立卫生研究院获得了额外的1亿美元,以及旨在刺激全球经济衰退期间美国经济的1.75亿美元的刺激资金。

该项目最初进展艰难。当时,测序技术只能用于快速冷冻的新鲜组织。然而,大多数临床活检组织都固定在石蜡中并染色,供病理学家检查。马里兰州贝塞斯达国家癌症研究所(NCI)癌症基因组学办公室主任路易斯·斯陶特说,寻找和支付新鲜组织样本的费用成为该计划最大的开支。

另一个问题是数据的复杂性。虽然少数“驱动因素”突出显示为癌症发展的可能因素,但大多数突变形成了令人困惑的遗传异常的大杂烩,肿瘤之间的共同点很少。针对驱动因素的药物测试很快揭示了另一个问题:癌症通常会迅速产生耐药性,通常是通过激活不同的基因来绕过治疗所阻断的任何细胞过程。

尽管存在这些困难,但马里兰州巴尔的摩约翰霍普金斯大学的癌症遗传学家伯特·沃格尔斯坦说,癌症研究的几乎每个方面都受益于TCGA。这些数据产生了新的肿瘤分类方法,并指出了以前未被识别的药物靶点和致癌物。但是一些研究人员认为,测序仍然有很多可提供的。 1月份,对21种癌症的突变数据进行统计分析表明,测序仍然有可能发现临床上有用的突变(M. S. 劳伦斯 等,《自然》杂志 505, 495–501;2014)。

12月2日,斯陶特宣布,一旦TCGA完成,NCI将继续对三种癌症进行密集测序:卵巢癌、结直肠癌和肺腺癌。然后,它计划评估这些额外努力的成果,然后再决定是否添加更多癌症。

扩大范围
但是这一次,这些研究将能够纳入有关患者健康、治疗史和对治疗反应的详细临床信息。由于研究人员现在可以使用石蜡包埋的样本,他们可以利用过去临床试验的数据,并研究突变如何影响患者的预后和对治疗的反应。斯陶特说,NCI将宣布一项征集提案,以使用TCGA建立的方法和分析管道对临床试验期间采集的样本进行测序。

国际癌症基因联盟的其余部分预计将于2月份发布第二波项目的早期计划,该联盟的联合创始人、加拿大多伦多安大略省癌症研究所所长汤姆·哈德森说,他们可能会采取类似的策略。他说,一些国家政府资助者热衷于控制医疗保健成本,他们已经接受了寻找使肿瘤对治疗产生反应的序列的重点。“癌症治疗非常昂贵。对我们来说,优先考虑的是确定哪些患者会对昂贵的药物有反应。”

NCI还在支持创建一个存储库,不仅用于存储其自身项目的数据,还用于存储国际项目的数据。斯陶特说,这旨在为更广泛的研究人员提供数据访问和分析工具。目前,癌症基因组数据约为20拍字节(1015字节),它们非常庞大且笨重,只有具有强大计算能力的机构才能访问它们。即使这样,仅下载它们也可能需要四个月的时间。

斯陶特承认,不能指望刺激资金来推动这些计划。但是他说,更便宜的测序和使用生物库活检的能力应该会降低成本。“基因组学是我们癌症研究中许多工作的中心,”他说。“现在我们可以以更有针对性的方式提出问题。”

本文经许可转载,并于2014年1月5日首次发布

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