剑桥大学的 Sam Behjati 说,电离辐射会对 DNA 造成所有类型的突变损伤,但我们发现了两种特定类型的 DNA 损伤,它们告诉我们 X 射线是如何导致癌症的。 (档案照片) 科学家们首次发现了 X 射线和放射性粒子如何通过破坏 DNA 导致人类癌症,这一发现可能会导致对辐射引起的肿瘤进行更有效的治疗。
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英国威康信托桑格研究所的研究人员已经能够在人类癌症中识别出两种由电离辐射(如伽马射线、X 射线和放射性粒子)引起的 DNA 损伤的特征模式。
这些指纹模式现在可以让医生识别哪些肿瘤是由辐射引起的,并调查是否应该对它们进行不同的治疗。
先前关于癌症的研究表明,DNA 损伤通常会在癌细胞的基因组上留下分子指纹,称为突变特征。
研究人员在 12 名患有继发性辐射相关肿瘤的患者中寻找突变特征,并将这些与 319 名未暴露于辐射的患者进行比较。
领导这项研究的 Wellcome Trust Sanger 研究所的 Peter Campbell 说,为了找出辐射如何导致癌症,我们研究了由辐射引起的癌症的基因组与自发产生的肿瘤的比较。
Campbell 说,通过比较 DNA 序列,我们发现了两种与癌症类型无关的辐射损伤突变特征。
然后,我们检查了暴露于或未暴露于辐射的前列腺癌的发现,并再次发现了相同的两个特征。他说,这些突变特征有助于我们解释高能辐射如何损害 DNA。
一种突变特征是删除少量 DNA 碱基的缺失。
第二种称为平衡倒置,其中 DNA 在两个位置被切割,中间部分旋转,然后以相反的方向再次连接。
平衡倒转不会在体内自然发生,但高能辐射可以同时提供足够的 DNA 断裂使这成为可能。
剑桥大学的 Sam Behjati 说,电离辐射可能会导致所有类型的突变损伤,但在这里我们可以看到两种特定类型的损伤,并了解 DNA 发生了什么。
大量的辐射会同时破坏基因组,造成大量损害。 Behjati 说,这似乎压倒了细胞中的 DNA 修复机制,导致了我们看到的 DNA 损伤。
这是科学家第一次能够确定电离辐射对 DNA 造成的损害,来自伦敦大学学院和英国皇家国家骨科医院的 Adrienne Flanagan。
弗拉纳根说,这些突变特征可以成为个体病例和癌症群体的诊断工具,并可以帮助我们找出哪些癌症是由辐射引起的。
该研究发表在《自然通讯》杂志上。