癌癥基因組圖譜(TCGA)項(xiàng)目最終結(jié)果，歷時(shí)十余年對(duì)33種癌癥超過11000份樣本進(jìn)行的迄今為止最全面的跨癌基因組分析(Pan-Cancer Atlas)，日前以27篇論文集形式在《Cell》系列雜志全盤托出。

除了癌癥基因組測(cè)序，Pan-Cancer Atlas項(xiàng)目還綜合了各種組學(xué)數(shù)據(jù)，包括腫瘤的轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、甲基化組學(xué)、臨床以及影像學(xué)方面的數(shù)據(jù)，挖掘其中有效信息，繪制出泛癌癥圖譜，該圖譜對(duì)腫瘤在人體內(nèi)如何產(chǎn)生、何處產(chǎn)生、為何產(chǎn)生進(jìn)行了深入剖析，為未來的臨床試驗(yàn)和治療帶來啟示。該項(xiàng)目于2005年啟動(dòng)，由美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)資助，耗資3億美元，由國(guó)家人類基因組研究所(NHGRI)和國(guó)立癌癥研究所(NCI)共同執(zhí)行。

泛癌癥圖譜根據(jù)分子特征對(duì)人類癌癥類型進(jìn)行了重新分類，為科研和臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)帶來啟示。泛癌癥圖譜數(shù)據(jù)報(bào)告分為三大部分、26篇科研論文，分別發(fā)表在《細(xì)胞》及其旗下《細(xì)胞報(bào)告》、《癌細(xì)胞》、《細(xì)胞系統(tǒng)》、《免疫》等頂尖醫(yī)學(xué)雜志上。每部分由一篇核心論文敘述該部分主要研究成果，其他輔助論文從各角度進(jìn)行深入的解釋。

第一篇論文中，研究者采用一種名為iCluster的分子聚類算法，對(duì)33種癌癥、11286份腫瘤樣本的染色體非整倍性、DNA甲基化、mRNA、miRNA和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析。根據(jù)分子特征，研究者們將解剖學(xué)上的33種癌癥重新歸類為28種亞型，某一種分子亞型，竟能包括傳統(tǒng)解剖學(xué)意義上的25種癌癥，有助于針對(duì)不同類型癌癥進(jìn)行更針對(duì)性治療。

研究表明，源于不用器官的腫瘤可能在分子層面有諸多共性，而來自同一器官的腫瘤可能有截然不同的基因組圖譜。該研究中，僅1/3的腫瘤表現(xiàn)出了同質(zhì)性，其余2/3均有不同程度的異質(zhì)性。研究者估計(jì)，以分子特征作為基準(zhǔn)，至少將有1/10的腫瘤患者需要重新分類，可能需要探討新的治療方案。這些結(jié)果與大量臨床研究結(jié)合起來，將直接造福腫瘤研究及新藥研發(fā)。

另一篇研究利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法通過對(duì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和表觀遺傳學(xué)特征的分析評(píng)估癌細(xì)胞去分化程度，測(cè)定腫瘤細(xì)胞的干細(xì)胞樣特征，鑒定可能的新靶點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細(xì)胞去分化程度與PD-L1水平及免疫微環(huán)境相關(guān)，且轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞的去分化程度更高。

一項(xiàng)研究對(duì)9125個(gè)腫瘤樣本中的突變、拷貝數(shù)、mRNA、基因融合和表觀遺傳數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析，探討了十種經(jīng)典通路中基因突變的模式和機(jī)制，根據(jù)通路變化，研究者把33種癌癥分為64種亞型，確定了各通路之間協(xié)作和排斥的模式。研究發(fā)現(xiàn)，89%的腫瘤至少存在一種通路改變，且根據(jù)現(xiàn)有的靶向藥物治療方案，至少57%的腫瘤能得到一種有效的治療，30%的腫瘤可以進(jìn)行多靶點(diǎn)治療，可探討新的聯(lián)合治療方案。

癌癥基因圖譜的大量數(shù)據(jù)，使得研究者得以深究癌癥中發(fā)生的分子變化，對(duì)癌癥進(jìn)行更有現(xiàn)實(shí)意義的分類，在很多方面取得了始料未及的進(jìn)步。在研究過程中，對(duì)大批量基因數(shù)據(jù)的處理將計(jì)算機(jī)方法引入生物科研領(lǐng)域，間接促進(jìn)了生物信息學(xué)的發(fā)展，也為其他人類疾病的基因組學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。

癌癥基因組圖譜是一項(xiàng)偉大的工程，它的完成離不開貫穿全美和加拿大的20余所科研院校頂尖科學(xué)家的通力合作。這使得科研成果達(dá)到了個(gè)人實(shí)驗(yàn)室研究所無法企及的高度，并引導(dǎo)了此后一批大型科研項(xiàng)目的合作模式。

癌癥基因組圖譜數(shù)據(jù)庫面向科學(xué)界和一般群眾開放，任何人只要想要，都能接觸到這些數(shù)據(jù)。這一方面令原始數(shù)據(jù)能得到多角度、多層次的分析，產(chǎn)生新的科研成果;另一方面，科研成果的共享對(duì)學(xué)界整體發(fā)展無疑是極為有利的。

(編譯 張亦非)