中川英刀博士是日本理化學研究所基因組測序解析小組的負責人,在業內有較高的知名度。近期,生物探索非常有幸的對他進行了專訪。
2017年9月18-22日由冷泉港亞洲舉辦的Precision Cancer Biology: From Targeted to Immune Therapies學術會議在蘇州舉辦,與會嘉賓中川英刀博士做了演講。作為日本參與國際癌癥基因組協會(International Cancer Genome Consortium,ICGC)合作的領導者,中川英刀在我們的專訪中也不吝分享,以下是他談及的一些要點。
1ICGC國際癌癥基因組計劃的目標和進展
專訪中,中川英刀首先介紹了ICGC。
他說,ICGC是一個真正的國際合作,匯總了很多癌癥基因組的數據。其主要目標是將2萬5千名病人的數據進行分析,包括基因組的解析,和對各種癌癥突變的鑒定,并共享結果,讓研究者和大眾能獲得這些數據,到明年,這個計劃將完成。此外,計劃還收集了約9萬名患者的外顯子表達分析數據。這些數據已經發表了,研究者和公司都可以獲取到,對癌癥的基礎研究和新藥研發都有很大的促進作用。
對于日本參與ICGC工作計劃,中川英刀說,已經有10年了。剛開始ICGC項目時,測序的輸出量還沒那么高,大多數人將目光集中在尋找有蛋白表達的外顯子突變,或者原癌基因。但外顯子只揭開了基因組奧秘的1%~2%。之所以開始全基因組測序,是期望能夠對拷貝數變異、病毒的檢測等等這些外顯子測序涉及不到的內容進行分析,但那個時候高通量測序還很昂貴。經過在該項目上長期的工作,全基因組測序已經成為癌癥研究的基礎手段。如今,已經在很多癌癥的研究上,比如肝癌上獲得顯著進展。
2ICGC癌癥基因組的問題和挑戰
和所有工作一樣,ICGC的工作同樣面臨問題和挑戰。
中川英刀說,當他們對肝癌全基因組進行測序的時候,大概發現了1萬多的點突變。但其中很多突變,他們都無法詳細了解是發生了什么:基因的功能是什么?突變對基因功能產生如何的影響?對于基因的突變還需要更多的生物學數據。雖然現在很多研究者下載使用ICGC的數據。
現在,他們都在修正很多樣本和數據的臨床信息,不過遺憾的是ICGC數據不帶有豐富的臨床信息。只是有年齡、性別、癌癥種類和階段,而他們需要的是病人是怎樣被治療的,用了什么藥物,藥物反應如何。這些在癌癥臨床研究中都非常重要,能夠在未來為某種分子亞型的病人選擇合適的藥物。
此外,由于收集的是人類基因組的數據,是非常多樣化的,有人說人的數據相對小鼠是很“臟”的數據:小鼠都是同一個品系,有相同的飼養環境。但人就非常不同了,即使在同一個國家里,個體突變差異也非常大,環境因素也有巨大差異,比如肝癌患者是否感染病毒、是否飲酒等等。所以癌癥基因組需要更多的數據,中川英刀認為,需要10萬到100萬例的樣本,且不止是基因組的信息。
“分析這些大數據最關鍵的是需要超級計算機,好的IT系統。”中川英刀說,當他們十年前開始全基因組測序的時候,還沒有很好的系統,現在那個時代過去了,計算機能力大大提升。在中國,美國很多地方都有超級計算機,處理數據變得很容易。之前分析一個全基因組要2到3周,現在只要10分鐘到一個小時左右。
3癌癥全基因組測序和癌癥免疫學的關聯
中川英刀在這次會議上的報告,主要介紹的是如何將癌癥全基因組測序和癌癥免疫學聯系起來。
專訪中,中川英刀也告訴我們,測序工作能夠檢測到很多免疫學上的變化和差異。比如說HLA,是非常重要的一個免疫呈遞分子。它的多態性源于點突變,但HLA的突變也會使腫瘤細胞無法被免疫系統識別,從而逃避免疫細胞的攻擊。他們可以用RNA測序來估計T細胞的免疫反應狀況。對于各種不同的腫瘤,希望能夠整合免疫基因的突變信息、表達信息等等所有的信息,用于估計有多少T細胞能夠識別攻擊腫瘤細胞,來預測一個免疫遺傳學的概況。
4日本的測序與癌癥早期篩查
采訪的最后,小編還提了這樣一個問題?日本醫院的癌癥早期篩查很有名,很多患者遠赴日本進行檢查,這項優勢是不是得益于癌癥基因組的基礎工作?
對此,中川英刀告訴我們,目前,最有效治療癌癥患者的方法是用RNA檢測在先。在日本醫院中已經有了治療前RNA檢測的措施,另外也有對某些癌癥高風險的篩查。比如病毒引起的肝癌,病毒感染的篩查落實到了各個社區。有些社區還推動針對吸煙者的肺癌風險檢測。這些是在社區或公司提供的需要付費的篩查,在日本非常普遍。盡管日本有很好的醫療保險體系,但癌癥篩查還不被保險覆蓋。
這里需要特別提一句的是,專訪中,中川英刀還表示,這是他第一次來中國參加冷泉港亞洲的會議,讓他印象深刻的是很多聽眾都非常年輕。在日本社會老齡化的狀況下,至少在基因組領域很難召集到這么多年輕科學家。而在中國,參會的有這么多年輕科學家,這對未來科研的推動是一定的。
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