根据一项针对29种不同类型组织的全面调查，人体是一个复杂的嵌合体，由具有不同基因组的细胞簇组成——其中许多细胞簇带有可能导致癌症的突变。
这是迄今为止规模最大的此类研究，汇集了来自约500人的数千个样本的数据。这项研究结果于6月发表在《科学》(Science)杂志上，可能有助于科学家们更好地了解癌症是如何发生的，以及如何更早地检测到它。
英国欣克斯顿韦尔科姆桑格研究所的遗传学家伊尼戈·马丁科雷纳说：“我们现在意识到我们是嵌合体，而且我们体内的大量细胞已经携带癌症突变。这些是癌症的种子。”
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组织嵌合体是由于细胞积累突变而产生的——突变来自细胞分裂过程中悄然出现的DNA错误，或者由于暴露于紫外线或香烟烟雾等环境因素。当一个具有特定突变的皮肤细胞分裂时，它可以创建一个在基因上与其邻居不同的皮肤区域。
之前的研究发现皮肤、食道和血液中存在高水平的嵌合现象。这些结果通常是从微观组织样本中特定基因的测序中获得的。
复杂模式
这些研究引起了波士顿马萨诸塞州总医院的计算生物学家加德·盖茨的注意。盖茨和他的团队决定采取不同的方法：他们不从微小样本中对DNA进行测序，而是挖掘来自基因型-组织表达 (GTEx) 项目的RNA序列数据数据库。由于身体使用DNA作为制造RNA序列的模板，因此DNA中的突变有时会反映在RNA中。
研究RNA的决定使盖茨和他的同事能够快速访问来自约500人29种组织中的6700个样本的数据。但他们的方法也有其缺点。并非所有DNA都编码RNA，因此并非每个DNA突变都会在RNA序列中显而易见。而且由于GTEx项目使用的样本相对较大，来自具有独特基因组的小细胞簇的DNA特征可能会被数量更多的其他细胞所淹没。
总的来说，该研究发现，与之前研究的预期相比，某些类型的组织中嵌合现象的例子较少。但马丁科雷纳说，关键是最新分析表明，嵌合现象存在于多种组织中。
细胞分裂速率高的组织，如构成皮肤和食道的组织，往往比细胞分裂速率低的组织具有更多的嵌合现象。嵌合现象也随着年龄的增长而增加，并且在肺和皮肤中尤为普遍——这些组织暴露于可能损害DNA的环境因素中。
微妙的信号
一种名为TP53的基因——它有助于修复DNA损伤，被称为基因组的守护者——是最常见的突变位点之一。TP53的某些变化与癌症有关，但细胞可能需要其他基因的额外突变才能产生肿瘤。
在加拿大温哥华的英属哥伦比亚癌症机构研究癌症基因组学的艾琳·普莱森斯说：“我们现在看到的是一些最早的癌前变化，然后这些变化会积累更多的突变。最终，其中一小部分可能会变成癌症。”
马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯医学院的应用数学家克里斯蒂安·托马塞蒂说，研究人员现在需要找到方法来区分哪些细胞会变成肿瘤，哪些是“正常”的。这对于改进早期癌症检测工作可能至关重要。
托马塞蒂开发了检测血液中循环肿瘤DNA的方法，研究人员希望有一天这种方法可以用于寻找癌症的早期迹象。但他表示，他的团队最初惊讶地发现，他们结果中的一些突变——这些突变与癌症有关，因此可能表明存在肿瘤——来自一组正常的血细胞。
托马塞蒂说：“这种混乱的情况是新的常态。现在的挑战是弄清楚在什么程度上我们将某些东西称为正常。”
本文经许可转载，并于2019年6月6日首次发表。