基因組學研究：一個沒有癌症的未來!

隨著基因組學的發展，攻克癌症這個夢想會在不遠的將來實現。韋順達源攜手華大基因，提供最專業的基因檢測和篩查。

癌細胞在人體內的「破壞之旅」，是從一顆「種子」開始——最開始單個細胞發生突變，並不斷複製產生惡性細胞群，還能頑強抵抗人體自身免疫系統的監督，形成惡性腫瘤。如果這時腫瘤被發現，醫生將通過手術或化療方法嘗試清除。儘管已如此兇險，但這還不是終點——如果惡性腫瘤沒有得到有效克制，複製還將繼續下去，惡性腫瘤細胞將擴散至全身，導致手術無效、大劑量的化療也僅能抑制的地步。

以傳統的醫學視角看癌症，它是一種讓人不禁一聲嘆息的頑疾，但隨著基因組學的發展，分子層面的癌症研究讓我們對這一「絕症」的了解越來越多，在未來預防、治癒癌症不一定只是美好的期待而已。

基因組學對癌症的新認識

同一類型的癌症，從古到今是否都一樣？對每一位患者的影響相同嗎？基因組學研究告訴你，癌細胞比我們原先認為的更有活力和異質性。

和大家分享英國倫敦癌症研究所的Marco Gerlinger博士2012年發表在New England Journal of Medicine的研究成果。Marco Gerlinger博士認為我們可以將癌症視為癌細胞的異質性集合，這些癌細胞不斷進化，甚至可能為爭取生存權和發展權而發生競爭，而代價是宿主的健康乃至生命。

Gerlinger博士和同事對4例進展期腎癌患者的原發灶和轉移灶標本進行了多個時間點的基因組分析（化療開始之前和癌症進展過程中），包括全外顯子組測序，或所有已知人類基因的DNA測序。此外，他們還觀察同一時間點、同一標本的不同區域，尋找惡性腫瘤組織。

研究結果顯示，檢測出的突變多數並非所有腫瘤標本所共有，區域差異在腫瘤中相當普遍，而且有些突變出現次數多於一次，正是「趨同進化」的表現。癌細胞會在多樣的自然選擇壓力（或許包括化療暴露）下發生有利於自身生長和繁殖的適應性改變，這一結論意味著每例患者的每個腫瘤都具有獨特的基質，而且還是多個獨特的癌細胞群體的集合。

由此看來，每個癌症是獨一無二的，甚至同一個人的同一個癌症也在不斷進化。這種變異可能解釋為何化療並不是總能根治腫瘤，也告訴我們可以針對具有異質性且不斷進化的腫瘤制定個性化的治療方案。而這一切依賴基因組學研究的進一步深入。

癌症基因組相關計劃

人類基因組計劃的完成為眾多臨床醫學研究帶來了新方法。既然癌症與基因有關，那麼想辦法發現癌症的致病基因，將是癌症診療的可靠依據。

2013年12月，人類基因組計劃的領導者之一、哈佛與麻省下屬的Broad Institute院長Eric Lander在接受The Atlantic的採訪中指出，隨著測序技術的發展，測序成本大幅下降，在未來的五六年內，我們將有可能獲得疾病基因的完整目錄。（The Atlantic 「When Will Genomics Cure Cancer?」）現在，乳腺癌、宮頸癌、胃癌、肺癌、膀胱癌、結直腸癌等的檢測均獲得突破，科學家們逐漸了解到，是哪些基因的突變造成了癌症的發生。

實際上，研究者們對癌症基因組的探究早已開始。

2005年，美國啟動了一項旨在繪製人類癌症基因組圖譜的研究計劃(TCGA)，期待通過全面檢測腫瘤發生過程中所有的遺傳學變化，繪製出各種癌症基因異常的所有特徵，進一步了解基因突變與癌症之間的內在聯繫，便於深入的研究和對症的治療。

2006年，癌症基因組剖析計劃（CGAP）項目啟動，由人類基因組計劃負責人、NIH院長Francis Collins提出，旨在DNA序列水平上找到與癌症相關的DNA變異，幫助人類真正破解癌症致病的機理。據Francis Collins稱，「因為每研究一種癌症都需要收集幾百個樣本，以期通過分析找出真正致癌的原因」，這一創新性研究計劃的規模相當於1000個、甚至10000個人類基因組計劃。

同年，在杭州舉行的首屆國際基因組學大會（ICG）上，FrancisCollins正式邀請中國加入國際癌症基因組計劃，中、英、美、印四國科學家都表示願意把全球腫瘤基因組計劃在未來研究中所獲得的所有樣品、突變基因序列等成果「公開、共有、共享」。

除此之外，人類癌症基因組計劃（HCGP）、癌症基因組計劃（CGP）等多項針對癌症攻克的計劃已取得令人矚目的成果。

國際癌症基因組聯盟（ICGC）

2008年，國際癌症基因組聯盟（ICGC）將利用高速技術檢驗腫瘤細胞的DNA，其目標是在2020年前找到所有導致細胞癌變的基因。聯盟成員包括澳大利亞、加拿大、中國、歐盟、法國、印度、日本、新加坡、英國和美國，中國癌症基因組學會（CCGC）是成員國家的協作機構之一。

不同的國家分別負責不同類別的癌症基因組，中國負責破譯胃癌的基因組測序，日本負責破譯肝癌的基因組測序，印度負責口腔癌，美國負責腦癌、卵巢癌和胰腺癌等。此國際癌症基因組計劃的目的是希望利用先進、快速的基因組測序新技術，詳細研究50種不同種類的癌症，並希望找到所有與癌症相關的基因突變，最終繪製出一張較為完整的致癌基因突變圖譜。

中國的癌症基因組學研究

2012年12月5日，國際癌症基因組聯盟（ICGC）宣布在中國發起四個新項目，主要對結直腸癌、食道癌、肝癌和鼻咽癌的驅動基因進行檢測，為實現個體化醫療奠定基礎。這四個新項目將由北京大學腫瘤研究所所長呂有勇教授和華大基因主席楊煥明院士提供科學指導。中國是ICGC的創始成員之一，在2008年時曾經發起了胃癌基因組項目。

中國癌症基因組聯盟（CCGC）合作計劃已經形成了一個具有200多位精通新一代基因組測序以及生物信息學技術的科研人員網路體系，以揭示癌症的各種複雜起因。這四個新項目的研究人員來自北京、上海、廣州、深圳和香港等12個城市的19個醫院或研究所。

作為中國癌症基因組聯盟的一員，華大基因已經陸續完成了宮頸癌、乳腺癌、腎上腺皮質腫瘤、食管鱗癌、胰島素瘤、泌尿系統腫瘤、膀胱癌、直腸癌、肝癌、腎透明細胞癌等多種癌症的全基因組分析，定位突變基因，為癌症的診斷和治療提供新思路。

華大基因還與Coimbra基因聯合發起胃癌基因組研究計劃，解開胃癌背後的遺傳奧秘；與丹麥哥本哈根大學等研究機構組成跨國、跨學科的合作研究機構，針對乳腺癌進行深入的研究，改進乳腺癌的預測、預防和治療；2012年和亞洲癌症研究組織（ACRG）開展肺癌和肝癌的基因組學研究，建立藥物基因組癌症資料庫，加速藥物發現及癌症治療新方法的研究。

自2006年Francis Collins在首屆國際基因組學大會（ICG）上正式邀請中國加入國際癌症基因組計劃後，每屆國際基因組學大會（ICG）都會探討有關癌症基因組的話題。第九屆ICG大會將於9月9日在深圳舉辦，癌症基因組研究是大會議程中的熱點話題之一。

癌症生物信息學和系統生物學的基因組資料庫資源

基因組

癌症基因組計劃（Sanger中心）

類型：癌症基因調查統計、體細胞突變、失雜合圖譜、缺失圖譜、小的基因內體細胞突變

網址：

http://www.sanger.ac.uk/genetics/CGP

美國人類基因組資源（NCBI）

類型：人類基因組數據的整合信息資源

網址：

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/human

Genome Browser（加州大學聖克魯茲分校）

類型：可視化和查詢工具

網址：http://genome.ucsc.edu

核型

癌症染色體（NCBI）

類型：SKY/M-FISH and CGH資料庫、Mitelman資料庫、癌症NCI周期性畸變

網址：

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=cancerchromosomes

Progenetix（佛羅里達大學）

類型：不同癌症類型的CGH資料庫

網址：http://www.progenetix.net

單核苷酸多態性

NCBI的單核苷酸多態性資料庫

類型：單核苷酸多態性

網址：

http://www.ncbi.nlm.nih.govprojects/SNP

SNP500cancer（NCBI）

類型：癌症流行病學有關的單核苷酸多態性

網址：http://snp500cancer.nci.nih.gov

基因表達

NCBI的基因表達資料庫

類型：基因表達資料庫瀏覽、搜索和數據檢索的策劃資源

網址：http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo

Oncomine（美國密歇根大學）

類型：定位、搜索和可視化某種基因或癌症類型的工具

網址：

http://141.214.6.50/oncomine/main/index.jsp

癌腫基因組解剖計（CGAP）

類型：基因、染色體畸變、SNP 500cancer、組織、SAGE表達材料（正常的、癌症前期生物和癌細胞的）整合資源

網址：http://cgap.nci.nih.gov

臨床基因組

癌症的分子水平分析計劃（CMAP）

類型：分子表達譜、靶標、靶向藥物和測試

網址：http://cmap.nci.nih.gov

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