超突變(hypermutation)是一種不尋常的現(xiàn)象，會(huì)立即導(dǎo)致附近的許多突變，從而嚴(yán)重破壞遺傳物質(zhì)并可能導(dǎo)致癌癥的發(fā)生。

由ICREA研究人員Fran Supek領(lǐng)導(dǎo)的IRB巴塞羅那基因組數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型的超突變，稱為突變霧（mutation fog），它可以在每個(gè)細(xì)胞中產(chǎn)生數(shù)百個(gè)突變。此類突變分布廣泛，但會(huì)在基因所在的基因組重要區(qū)域中積累（所謂的常染色質(zhì)）。

 

令人驚訝的是，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，新發(fā)現(xiàn)的超突變類型與正常的DNA修復(fù)過(guò)程有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞感覺(jué)到其DNA的不匹配時(shí)，它們會(huì)進(jìn)行DNA修復(fù)反應(yīng)，以保留遺傳信息。值得注意的是，這種反應(yīng)可能會(huì)與APOBEC酶偶聯(lián)，該酶通常被人類細(xì)胞用來(lái)防御病毒侵染，并在對(duì)抗肝炎和艾滋病毒中起重要作用?；蚪M數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工作表明，在某些情況下，當(dāng)APOBEC酶和DNA修復(fù)過(guò)程同時(shí)活躍時(shí)，APOBEC會(huì)劫持DNA修復(fù)，從而產(chǎn)生突變霧。

文章作者Fran Supek解釋說(shuō)：“我們認(rèn)為，這種由APOBEC驅(qū)動(dòng)的突變霧具有誘變的潛力，該誘變的潛力可與甚至超過(guò)*的強(qiáng)致癌物（如煙草煙霧或紫外線輻射）相結(jié)合。”其他研究小組的工作表明，該過(guò)程在晚期轉(zhuǎn)移性癌癥中似乎更為活躍：它有助于癌癥的發(fā)展，使其能夠抵抗藥物和放射線。 Supek補(bǔ)充說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)使APOBEC成為治療癌癥的誘人靶標(biāo)。”

通過(guò)對(duì)包括肺腫瘤，乳腫瘤和黑素瘤等在內(nèi)的6,000多種人類癌癥基因組進(jìn)行了全面分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，霧突變是一種普遍現(xiàn)象。該研究的第一作者，博士和博士David Mas-Ponte說(shuō)：“在某些肺癌或乳癌中，所有APOBEC突變的一半以上是由我們發(fā)現(xiàn)的超突變機(jī)制產(chǎn)生的。”

已知某些類型的癌癥（例如子宮或某些頭頸癌）是由于病毒引起的。但是，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，由APOBEC系統(tǒng)引起的突變不僅存在于這些腫瘤中，而且還存在于目前未知與病毒相關(guān)的癌癥中。進(jìn)一步的工作應(yīng)闡明觸發(fā)APOBEC系統(tǒng)的原因。 Mas-Ponte補(bǔ)充說(shuō)：“更好地理解APOBEC可能會(huì)對(duì)癌癥治療產(chǎn)生廣泛的影響