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生物性别决定了不同癌症类型之间的肿瘤进化

2020-02-08 18:04:03来源:

根据一项涉及近2,000种肿瘤和28种癌症的基因组分析,一个人的性行为可能会影响他们产生的多种致癌突变。

结果表明,在生物学上男性和生物学上女性之间的人中,致癌突变存在显着差异-不仅在于其肿瘤中隐藏的突变数量,而且还在于那里发现的突变种类。

例如,女性的肝脏肿瘤更容易携带由DNA修复系统缺陷而引起的突变,这种系统被称为错配修复。而且患有任何类型癌症的男性更有可能表现出DNA改变,这些改变被认为与人体用来修复两条断裂链的DNA的过程有关。

这些偏见可能会使研究人员指出肿瘤在性别间的发育和进化的关键生物学差异。(这项研究没有研究捐赠组织样本者的性别,这可能与他们的生物学性别不同。)这项工作于上个月作为bioRxiv服务器上的预印本发布1。

坦佩亚利桑那州立大学的遗传学家肯尼思·布托(Kenneth Buetow)说,数据使人们越来越认识到,性别在癌症中很重要,而不仅仅是因为生活方式的差异。例如,即使研究人员控制了吸烟或饮酒差异,肺癌和肝癌在男性中的发病率仍高于女性。然而,这种偏见的根源仍然不清楚。

Buetow说:“他是癌症研究组合中被研究不足的部分。”“这里有一个普遍的假设,直到最近才进行正式测试,否则不会有巨大的差异。” / p>

映射突变

2014年,美国国立卫生研究院开始鼓励研究人员在临床前研究中考虑性别差异,例如,在研究中包括雌性动物和女性的细胞系。此后,一些研究发现了某些癌症类型(包括某些脑癌2和晚期黑素瘤3)中蛋白质编码基因突变频率的性别相关偏见。

Buetow说,但是尚未经过同行评审的bioRxiv预印本是迄今为止关于肿瘤基因组性别差异的最全面的研究。它不仅着眼于编码蛋白质的基因中的突变,而且着眼于具有其他功能(例如控制何时打开或关闭基因)的大量DNA。这项研究还比较了许多不同癌症中的男性和女性基因组,这可以使研究人员从某种程度上通过增加样本数量来挑选其他类型的DNA突变。

加利福尼亚大学洛杉矶分校的遗传学家Paul Boutros和他的同事分析了国际癌症基因组联盟收集的完整基因组序列。他们研究了已知导致癌症的174种突变的频率差异,发现其中一些突变在男性中比女性中更常见,反之亦然。当他们更广泛地看待基因组中DNA片段的丢失或重复时,他们发现4,285个性别偏向的基因分布在15条染色体上。

在肿瘤发展过程中似乎出现某些突变的时间也存在差异,这表明某些癌症在男性和女性中遵循不同的进化路径。

布特罗斯和他的同事们还研究了DNA变化的特定模式。在某些情况下,这种模式可以反映出突变的来源。例如,烟草烟雾在DNA中留下特定的特征。

研究小组总共发现了八种突变形式,它们在一种性别中发生的频率更高。例如,在所有癌症中,来自女性的97%的样本带有特定的DNA特征,即错配修复缺陷。但是,只有89%的男性样本具有这些模式。在肝癌中,这种差异更为严重,有88%的女性带有这种特征,而男性只有58%。

遗传鸿沟

布特罗斯说,这种偏见暗示了导致突变的过程中存在根本的生物学差异。这些差异使他的团队感到惊讶:他说:“人们期待的是突变数量的差异,而不是类型的差异。”例如,女性可能比男性更容易受到烟草烟雾的影响。我们没想到会有一个新的过程。

总之,这些结果凸显了考虑性别的重要性,不仅在临床试验中,而且在临床前研究中都如此。

Buetow说,这样做可以使研究人员最终确定Boutros及其同事发现的许多差异的来源。他的实验室发表了有关bioRxiv的预印本,该预印本发现了肝肿瘤内基因活动中基于性别的差异4。

在某些人群中,男性肝癌的发病率大约是男性的三倍,而在某些国家,其发病率正在上升。布告说:“更好地了解其病因可能真的很重要。”“希望在预防策略和治疗方面领先于我们。” / p>