一項新研究發現了14個基因可以預測患者對腫瘤治療的反應，尤其是對化療和放射治療的反應，相關研究結果于近日發表在《Nature Communications》。這些生物標志物的發現有助于臨床醫生為患者量身定制治療方案，還能幫助患者避免接受可能導致不良影響的治療方法。
目前，醫生依靠腫瘤的分期和分級來判斷治療方案是否恰當，然而，并沒有可靠的方法能夠在癌癥發展早期預測患者對治療的反應。而在該研究中，染色體不穩定性給研究人員帶來新的靈感。
染色體不穩定性（CIN）是一種癌癥的標志，與腫瘤的異質性和其他惡性性質有關。著絲粒和著絲點功能異常通過染色體錯分離來導致染色體不穩定性，從而形成非整倍體、重排和微核。
在該研究中，研究人員開發了著絲粒和著絲點基因表達評分（CES），以量化癌癥組織中著絲粒和著絲點的基因過度表達。CES高分值與基因組不穩定性水平和不良腫瘤特性的增加有關，還反應了乳腺癌及肺癌的治療預后較差。這也意味著高水平的基因組不穩定性使癌細胞對額外的基因毒性更加敏感。
因此，研究人員認為，CES可預測患者對化療和放療的反應，再次揭示了著絲點和著絲粒的錯誤調控在癌癥發展過程中發揮了重要的作用，腫瘤組織染色體水平不穩定性極高的患者可能不適用某些特定的基因療法。
“癌癥治療史往往充滿了過度反應，這也經常帶來癌癥治療的倫理爭議，同時癌癥治療還有可能給患者帶來嚴重的負面影響。”美國加利福尼亞大學首席科學家Gary Karpen教授說，“染色體的不穩定性是癌癥發展的基礎，我們也將這個理論用在許多不同的癌癥中，例如肺癌、乳腺癌。患者對治療將有何反應，這些信息對癌癥治療領域有重要的意義。”
加利福尼亞勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員從公共數據庫的臨床腫瘤樣本中篩選了31個基因，這些基因的過度表達與染色體的不穩定性相關。雖然這些基因與患者的低生存率有關，但還與患者對化療和放療的積極反應有關。研究人員發現，患者的這些基因表達水平較低，則可能表明這些療法無效。
圖片來源：Nature Communications
在上圖的31個基因中，有15個基因在9種癌癥數據集中的表達錯誤超過50%，包括乳腺癌、子宮頸癌、頭頸癌、大腸癌、胃癌、腦部中樞神經腫瘤、肝癌、肺癌和胰腺癌。
從至少包含十幾種癌癥的成千上萬個樣本中，研究人員確定了腫瘤組織中14個持續過度表達的基因。如下圖所示：
圖片來源：Nature Communications
研究人員希望這項研究可以為精準醫學鋪平道路，使醫生能更容易地選擇合適的治療方法。在將該結論應用至臨床之前，必須開展進一步的調查和驗證。研究人員指出，他們發現高水平的基因組不穩定性與無輔助治療情況下患者生存率的提高無關聯性，因此需要建立一個可靠的基因組不穩定性閾值，以幫助醫生和患者作出明智的決定。
參考文獻：Centromere and kinetochore gene misexpression predicts cancer patient survival and response to radiotherapy and chemotherapy
