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日本學者發表世界最大規模肝癌全基因定序為肝癌基因分類

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撰文 / Cindy Chen

原發性肝癌是全世界導致死亡的第二大癌症,而全球肝癌患者有超過 70% 集中包括日本,台灣在內的亞洲地區,即所謂的肝癌高盛行率區。根據日本國立癌症研究中心在 2013 年的統計,日本每年約有四萬人罹患肝癌,約有三萬人因肝癌而死亡。

肝癌的主要感染原因為慢性的肝炎病毒感染。進展過程大多源自於肝臟受到 B 型 (HBV) 與 C 型肝炎病毒 (HCV) 的感染形成慢性肝炎。 如果沒有定期追蹤檢查與有效的病程控制,肝炎病毒所引起的慢性發炎就會使肝硬化,甚至因而轉變成肝癌。在亞洲與非洲地區,約有 70% 的肝癌是由 B 型肝炎所引起,相對的在日本則是有 60% 的肝癌源自於 C 型肝炎。

一般來說,癌症是源自於基因異變的疾病,它的形成往往由數種致癌基因的活化或數種抑癌基因的功能喪失所累積而成。因此,如果能夠深入了解癌症的基因,便有機會能夠將研究成果應用在癌症的新藥開發與個人化醫療。

自 2008 年以來,國際癌症基因聯盟(International Cancer Genome Consortium; ICGC)招集了十六個來自不同國家的癌症及基因科學家著手進行癌症基因定序研究,致力於超過五十種癌症的基因解析,而此次研究亦是 ICGC 的計畫之一。此研究以日本理化研究所 (Institute of Physical and Chemical Research; RIKEN) 的中川英刀與藤本明洋博士為首,聯合日本國立癌症研究中心及東京大學醫科學研究所的研究人員參與而完成。

在這項研究中,研究人員使用次世代定序法 (Next Generation Sequencing; NGS) 與東京大學人類基因分析中心的超級電腦 SHIROKANE (Supercomputer SHIROKANE) 為三百例的日本肝癌患者進行個人全基因體定序 (Whole genome sequencing analysis; 全基因組定序)。總數據量高達七十兆個序列,囊括患者的個人全基因體的正常及癌症腫瘤的基因序列。

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根據 2016 年四月發表於科學期刊 Nature Genetics 的論文表示,每個肝癌腫瘤細胞約有一萬處顯示異常。除了既知的癌症相關基因以外,研究團隊更發現十個以上目前從未發現的肝癌突變基因,使目前所發現的肝癌基因異常總數攀升至近四十個。

研究團隊接著依據臨床背景與基因變異的特徵,將肝癌基因分為六個不同的基因變異種類。在深入研究之後,發現肝癌病患在手術後五年內的生存率,會因為所帶有突變基因的種類不同,遍佈為 0 至 80% 不等。

例如帶有 MACROD2 基因的病患大約有八成在治療後的五年內並未發現任何癌症腫瘤轉移或再發的跡象,而帶有 ARID2,PBRM1 基因的病患則是全數有轉移或再發的跡象。另外,帶有抑癌基因 TP53 異變的肝癌患者群則是屬於病況較不樂觀,生存率約為 20% 的類別。

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(圖為日本理化研究所於日本神戶的計算科學研究機構)

透過日本時報 (The Japan Times) 的電話訪問,日本理化研究所的中川英刀博士指出,目前市面上匱乏肝癌標靶治療藥物,而唯一通過 FDA 核准上市肝癌標靶治療藥物只有 Sorafenib (蕾莎瓦) 一種。因此,期許此次的研究結果能夠對肝癌分子標靶治療能夠有所貢獻,更期許在很快的將來,癌症病患能夠依照自己的基因來量身訂做有效的治療方法。

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參考文獻
1.Fujimoto et al “Whole genome mutational landscape and characterization of non-coding and structural mutations in liver cancer", Nature Genetics (http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3547.html)
2.http://www.japantimes.co.jp/news/2016/04/12/national/science-health/massive-whole-genome-study-finds-six-types-of-liver-cancer/#.VxctoGMkiqA
3.http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160412_1/
4.http://www.sankei.com/life/news/160418/lif1604180020-n1.html

圖片來源:
1.Cindy Chen
2.https://en.wikipedia.org/wiki/RIKEN#/media/File:RIKEN_AICS_20120810-001.jpg

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