近日,，來(lái)自英國(guó)Sanger研究院,，Illumina Cambridge公司等處的研究人員完成了一種傳染性癌癥的基因組測(cè)序，并從中發(fā)現(xiàn)了一些突變,，解析了這種癌癥的來(lái)源,，以及如何變得具有傳染性的。相關(guān)論文發(fā)表在2月17日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上,。
這種癌癥主要發(fā)生在世界上最大的肉食性有袋動(dòng)物：袋獾身上,，這種動(dòng)物也被稱(chēng)為塔斯馬尼亞惡魔（Tasmanian Devil），現(xiàn)今只分布于澳大利亞的塔斯馬尼亞州,。袋獾是袋獾屬中唯一未滅絕的成員,，其在研究領(lǐng)域最著名的就是袋獾面部腫瘤疾病。
袋獾面部腫瘤是一種獨(dú)特癌癥，常出現(xiàn)于袋獾面部或嘴部,，但通常會(huì)擴(kuò)散至袋獾的內(nèi)臟,，它與另外一種在犬類(lèi)中傳播的惡性腫瘤是世界上僅有的兩種可通過(guò)上述方式傳播的癌癥。
這項(xiàng)研究揭示了這種能通過(guò)撕咬在動(dòng)物間傳播的腫瘤的奧秘,，首次針對(duì)一個(gè)雌性袋獾的單細(xì)胞進(jìn)行分析,。這個(gè)雌性袋獾被稱(chēng)為“永恒惡魔（The Immortal Devil）”，因?yàn)槠渌烙?5年前,，但它的DNA仍然在傳染癌細(xì)胞系中流傳,。
文章的第一作者，Sanger研究院Elizabeth Murchison博士表示：“袋獾癌癥是目前發(fā)現(xiàn)的唯一一種威脅到整個(gè)物種滅絕的癌癥”,，“通過(guò)其測(cè)序,，將有助于我們整理引發(fā)整個(gè)袋獾群體癌癥的突變。”
研究人員從中找到了腫瘤細(xì)胞之間的遺傳差異,，這表明這種癌癥在袋獾群體中傳播的時(shí)候,，發(fā)生了遺傳突變。他們?cè)谒柜R尼亞州不同地區(qū)找到了69種不同袋獾的腫瘤樣品,，構(gòu)建袋獾面部腫瘤傳播的圖譜,，研究結(jié)果表明一些癌癥亞型比其它亞型更具有侵染性。
Illumina Cambridge公司David Bentley說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)這種癌癥的基因組具有大約兩萬(wàn)個(gè)突變,，這比某些人類(lèi)癌癥中發(fā)生的突變更少，這說(shuō)明癌癥變得具有傳播性,，基因組極度不穩(wěn)定并不是必要條件”,，“追蹤這種癌癥的進(jìn)化歷史，以及其傳播過(guò)程,，將有助于我們了解這種疾病發(fā)生的原因,，以及預(yù)測(cè)其未來(lái)的發(fā)展。”
癌癥在個(gè)體之間的傳播正常來(lái)說(shuō),，會(huì)受到免疫系統(tǒng)的干涉,，因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)可以鑒別外來(lái)組織，這一研究組發(fā)現(xiàn)了一些有趣的線(xiàn)索——這種癌癥如何能“智斗”免疫系統(tǒng),，比如免疫系統(tǒng)中的一組基因突變,。但是還需要更進(jìn)一步的研究，揭示這種癌癥是如何從免疫系統(tǒng)中逃脫出來(lái)的,。
“這項(xiàng)研究十分重要,，因?yàn)檫@將會(huì)幫助我們理解疾病傳播的模式，也有助于疫情的研究,，但是我們還需要利用這一基因組測(cè)序,，更進(jìn)一步分析這種癌癥如何變得具有傳染性。癌癥具有群體傳播性，顯示是非常罕見(jiàn)的,，我們通過(guò)袋獾這一例子來(lái)分析這一過(guò)程,，以防未來(lái)在人類(lèi)身上發(fā)生”，Sanger研究院,，文章通訊作者M(jìn)ike Stratton教授說(shuō),。
研究組下一步將進(jìn)行更多袋獾基因組測(cè)序，繪制上千袋獾腫瘤樣品基因組圖譜,，從而更好的了解這種癌癥的遺傳多樣性,，并分析癌癥與袋獾群體之間的遺傳關(guān)聯(lián)性。
去年這一研究組在Science雜志上發(fā)表文章,，發(fā)現(xiàn)袋獾面部腫瘤起源于雪旺細(xì)胞,。他們從分布在澳大利亞塔斯馬尼亞島14處的袋獾群落中采集了25個(gè)袋獾面部腫瘤樣本，進(jìn)行基因分析,，結(jié)果發(fā)現(xiàn),，袋獾面部腫瘤起源于雪旺細(xì)胞，在大約20年前,，袋獾雪旺細(xì)胞內(nèi)的某種基因變異導(dǎo)致了這一癌變,。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.cell.2011.11.065
PMC:
PMID:
Genome Sequencing and Analysis of the Tasmanian Devil and Its Transmissible Cancer
Elizabeth P. Murchison, Ole B. Schulz-Trieglaff, Zemin Ning, Ludmil B. Alexandrov, Markus J. Bauer, Beiyuan Fu, Matthew Hims, Zhihao Ding, Sergii Ivakhno, Caitlin Stewart, Bee Ling Ng, Wendy Wong, Bronwen Aken, Simon White, Amber Alsop, Jennifer Becq, Graham R. Bignell, R. Keira Cheetham, William Cheng, Thomas R. Connor, Anthony J. Cox, Zhi-Ping Feng, Yong Gu, Russell J. Grocock, Simon R. Harris, Irina Khrebtukova, Zoya Kingsbury, Mark Kowarsky, Alexandre Kreiss, Shujun Luo, John Marshall, David
The Tasmanian devil (Sarcophilus harrisii), the largest marsupial carnivore, is endangered due to a transmissible facial cancer spread by direct transfer of living cancer cells through biting. Here we describe the sequencing, assembly, and annotation of the Tasmanian devil genome and whole-genome sequences for two geographically distant subclones of the cancer. Genomic analysis suggests that the cancer first arose from a female Tasmanian devil and that the clone has subsequently genetically diverged during its spread across Tasmania. The devil cancer genome contains more than 17,000 somatic base substitution mutations and bears the imprint of a distinct mutational process. Genotyping of somatic mutations in 104 geographically and temporally distributed Tasmanian devil tumors reveals the pattern of evolution and spread of this parasitic clonal lineage, with evidence of a selective sweep in one geographical area and persistence of parallel lineages in other populations.
