一项发表在Science的大规模研究绘制出首个猫癌症基因图谱,发现其与多种人类癌症存在显著相似性,为跨物种精准治疗打开新路径。
一支由兽医学、人类医学与基因组学专家组成的国际团队,完成了首个大规模猫癌症基因图谱。这项研究2月19日发表在Science,系统比对了猫与人类癌症中的关键致癌基因,结果令人惊讶,许多基因变化高度重合。
研究由英国剑桥的维康桑格研究所牵头,参与机构包括康奈尔大学兽医学院、圭尔夫大学安大略兽医学院以及伯尔尼大学。团队对来自5个国家的493份猫肿瘤组织样本进行DNA测序,涵盖13种癌症类型。这些样本原本由兽医在临床诊断中采集,因此能够反映猫群体中自然发生的癌症情况。
癌症通常源于致癌基因的突变或表达异常。研究发现,猫肿瘤中最常见的突变基因是TP53,在全部样本中有33%出现异常。此前针对人类癌症的研究显示,大约34%的人类肿瘤也存在TP53突变。比例几乎一致。这意味着,某些驱动癌症的核心机制,可能在两个物种中共享。
参与研究的Latasha Ludwig指出,这种相似性改变了我们看待疾病的方式。过去,人类癌症和动物癌症被视为不同问题。现在,研究者开始把它们当成同一个生物学难题的不同表现形式。信息可以双向流动,人类医学成果可以用于猫,猫身上的发现也可能反哺人类。
乳腺癌的发现尤其引人关注。猫的乳腺癌进展迅速,恶性程度高。研究团队确定了7个关键驱动基因,其中最常见的是FBXW7,超过一半的猫乳腺肿瘤存在该基因突变。在人类乳腺癌中,FBXW7突变通常意味着更差的预后。两个物种再次对齐。
更有意思的是,实验室培养的肿瘤组织显示,带有FBXW7突变的猫肿瘤对某些化疗方案更敏感。虽然这一结果仍需更大规模研究验证,但它提示了一种潜在的精准治疗策略,未来可能同时造福猫和人类乳腺癌患者。
研究还发现,猫与人类在血液、骨骼、肺、皮肤、胃肠道以及中枢神经系统癌症中,也存在类似的基因突变模式。例如皮肤鳞状细胞癌中,许多猫病例与紫外线辐射有关。这与人类皮肤癌的成因高度一致。猫与人类共享居住环境,也共享阳光的风险。
康奈尔大学猫科健康中心主任Bruce Kornreich指出,相比实验室小鼠,家猫生活在与人类相似的环境中,接触相同的空气、饮食和污染物。它们也患上许多与人类相同的疾病。这种生态与疾病背景的重叠,使猫成为研究癌症机制的重要伙伴。
这项研究强化了“同一健康”理念,即兽医学与人类医学之间的数据共享能够加速治疗进展。493份肿瘤样本所构建的数据库已向全球科学界开放,研究者可以继续探索不同物种肿瘤如何发生,以及为何对相同药物产生不同反应。
维康桑格研究所的Louise Van Der Weyden表示,这是猫肿瘤学史上最大的一次突破。长期以来,猫肿瘤的遗传背景几乎是一片空白。现在,黑箱被打开。精准猫科肿瘤学开始真正起步,也为未来更精确的人类癌症治疗提供了新的参照。
本文译自 Cornell Chronicle,由 BALI 编辑发布。