研究人員用新的人工智能工具發(fā)現(xiàn)了將膀胱癌和吸煙聯(lián)系起來的突變特征

加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一種將膀胱癌與吸煙聯(lián)系起來的 DNA 突變模式。得益于該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的一種強(qiáng)大的新機(jī)器學(xué)習(xí)工具，該發(fā)現(xiàn)成為可能，該工具用于發(fā)現(xiàn)由致癌物和其他 DNA 改變過程引起的突變模式。

這項(xiàng)工作于 9 月 23 日發(fā)表在Cell Genomics上，可以幫助研究人員確定哪些環(huán)境因素(例如暴露于煙草煙霧和紫外線輻射)會導(dǎo)致某些患者患癌。

這些環(huán)境暴露中的每一種都以獨(dú)特的方式改變 DNA，產(chǎn)生一種特定的突變模式，稱為突變特征。如果在患者癌細(xì)胞的 DNA 中發(fā)現(xiàn)了一個特征，則癌癥可以追溯到產(chǎn)生該特征的暴露。了解存在哪些突變特征也可以為患者的特定癌癥提供更多定制的治療方法。

在這項(xiàng)研究中，研究人員在膀胱癌的 DNA 中發(fā)現(xiàn)了與吸煙有關(guān)的突變特征。這一發(fā)現(xiàn)意義重大，因?yàn)橐言诜伟┲袡z測到吸煙引起的突變特征，但在膀胱癌中尚未檢測到。

“有強(qiáng)有力的流行病學(xué)證據(jù)將膀胱癌與吸煙聯(lián)系起來。我們甚至在直接暴露于煙草致癌物的其他組織(例如口腔、食道和肺)中看到了特定的突變特征，”該研究的資深作者 Ludmil Alexandrov 教授說加州大學(xué)圣地亞哥分校生物工程和細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)博士。“我們沒有在膀胱中發(fā)現(xiàn)這個特征的事實(shí)很奇怪。”

Alexandrov 及其同事現(xiàn)在表明，吸煙導(dǎo)致膀胱癌存在突變特征，這與肺癌中發(fā)現(xiàn)的特征不同。此外，他們表明，這種特征也存在于未患膀胱癌的吸煙者的正常膀胱組織中。在非吸煙者的膀胱組織中未發(fā)現(xiàn)該特征。

“這個簽名告訴我們的是，你的 DNA 中的某些突變是由于接觸煙草煙霧造成的，”該研究的共同第一作者、亞歷山德羅夫?qū)嶒?yàn)室的博士后研究員 Marcos Diaz-Gay 說。“這并不一定意味著你患有癌癥。但你吸煙的次數(shù)越多，你的細(xì)胞中積累的突變就越多，你患癌癥的風(fēng)險就越大。”

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