人体就像马赛克 大量组织充满致癌突变

一项对29种不同类型组织进行的全面分析显示，人体就像由具有不同基因组的细胞组成的一团复杂“马赛克”，而其中的许多细胞都带有可能导致癌症的基因突变。这是迄今规模最大的此类研究，收集了来自约500人的数千个样本的数据。这项6月6日发表在美国《科学》杂志的成果，可以帮助科学家更好地理解癌症是如何开始的，以及如何更早地发现癌症。

“我们现在意识到自己就是马赛克——我们身体中的大量细胞已经携带了癌症突变。”英国欣克斯顿市韦康·桑格研究所遗传学家Inigo Martincorena说，“这些都是癌症的种子。”

组织镶嵌是由于细胞积累突变而产生的——这些突变来自于细胞分裂过程中悄悄潜入的脱氧核糖核酸（DNA）错误，或者由于暴露于不好的环境因素，如紫外线或香烟烟雾。当一个具有特定突变的皮肤细胞分裂时，可能产生一块在基因上与相邻细胞不同的皮肤。以前的研究已经发现，皮肤、食管和血液中存在高度镶嵌性。这些结果通常是通过对微观组织样本进行特定基因测序获得的。

上述研究引起了波士顿马萨诸塞州综合医院计算生物学家Gad Getz的兴趣。Getz和他的团队决定采取一种不同的方法——从基因型组织表达（GTEx）项目中挖掘一个核糖核酸（RNA）序列数据库，而不是通过微小样本对DNA进行测序。由于人体使用DNA作为模板生成RNA序列，DNA的突变有时会反映在RNA中。Getz及其同事迅速获得了来自约500人的29种组织的6 700个样本的数据。但是，不是所有的DNA都会编码RNA，因此也就不是所有的DNA突变都会在RNA序列中显现。由于GTEx项目的样本数量相对较大，具有独特基因组的小细胞簇的DNA签名很可能被数量更多的其他细胞所淹没。

研究人员指出，细胞分裂率较高的组织，如构成皮肤和食管的组织，比细胞分裂率较低的组织具有更多的镶嵌现象。镶嵌现象也会随着年龄的增长而增加，在肺和皮肤组织中尤其普遍——这些组织长期暴露在环境因素中，会对DNA造成破坏。例如，一种名为TP53的基因是最常见的突变位点之一。TP53有助于修复DNA损伤，被称为“基因组守护者”。而TP53的某些变化与癌症有关，但在细胞产生肿瘤之前，可能还需要其他基因的突变。