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研究人員通過(guò)一種被稱為Capture Hi-C（CHi-C）的高通量遺傳分析技術(shù)，分析了過(guò)往全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）中發(fā)現(xiàn)的乳腺癌相關(guān)的63個(gè)基因座，將這些基因組中的110個(gè)基因與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)增加起來(lái)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其中32個(gè)基因與乳腺癌存活相關(guān)聯(lián)。該研究結(jié)果以《Capture Hi-C identifies putative target genes at 33 breast cancer risk loci》為題在線發(fā)表在3月12日的《Nature Communications》上。
在過(guò)往的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)大多數(shù)乳腺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）多定位于基因組的非蛋白編碼區(qū)域，在調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄中發(fā)揮作用，而其他與乳腺癌發(fā)病發(fā)生發(fā)展的位點(diǎn)可能位點(diǎn)則位于被稱為“基因沙漠”的基因組區(qū)域內(nèi)，這些區(qū)域附近的基因可能含有數(shù)百千堿基，可編碼多種蛋白質(zhì)。
要從“基因沙漠”中找出哪些基因是乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)基因挑戰(zhàn)性，因?yàn)檫@些基因多數(shù)與它們的調(diào)控元件彼此遠(yuǎn)離，只有當(dāng)相應(yīng)的DNA環(huán)路形成時(shí)，這些調(diào)控元件與靶基因才能產(chǎn)生物理相互作用，這對(duì)遺傳分析技術(shù)提出了*的要求。
經(jīng)過(guò)努力，ICR的研究人員開(kāi)發(fā)出了高通量、高分辨率高保真的遺傳分析技術(shù)—CHi-C，以鑒定調(diào)控元件與其靶基因間的物理相互作用，這一技術(shù)不受調(diào)控元件和靶基因的距離限制。他們利用該技術(shù)分析了過(guò)往GWAS中發(fā)現(xiàn)的乳腺癌相關(guān)的63個(gè)基因座（其中包含大量“基因沙漠”區(qū)域），在其中33個(gè)基因座中發(fā)現(xiàn)了110個(gè)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的靶基因，包括94個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和16個(gè)非編碼RNA，其余30個(gè)基因區(qū)域中未鑒定出特定的基因。
令人驚喜的是，這些基因的大多數(shù)在過(guò)往的研究中并未與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，這就有效拓寬了乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的基因譜！
63個(gè)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)靶基因座的CHi-C文庫(kù)
CHi-C相互作用峰在63個(gè)風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)處的分布
該團(tuán)隊(duì)在三個(gè)公開(kāi)可用的乳腺癌數(shù)據(jù)源中評(píng)估了他們的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)有48個(gè)的CHi-C推定的靶基因從至少一個(gè)其他來(lái)源映射到32個(gè)基因座，并且有6個(gè)基因從至少兩個(gè)其他來(lái)源映射到6個(gè)基因座，這些數(shù)據(jù)表明，CHi-C推定的靶基因中有相當(dāng)一部分是乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)基因，值得進(jìn)一步研究。
CHi-C推定的靶基因的映射結(jié)果
這項(xiàng)研究表明，CHi-C分析有望成為功能性地注釋GWAS風(fēng)險(xiǎn)位點(diǎn)的有效工具。GWAS有助于將DNA區(qū)域與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)起來(lái)，而CHi-C使這些DNA區(qū)域的焦點(diǎn)更加清晰，從而揭示了可供更加詳細(xì)研究的基因?qū)殠?kù)，對(duì)這些基因的進(jìn)一步理解對(duì)新靶向藥物的研究、診斷和疾病預(yù)防策略的改善有重要意義。進(jìn)一步的研究的重點(diǎn)就是將明確這些基因在乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)中的確切作用，并進(jìn)而通過(guò)操控這些基因來(lái)預(yù)防和治療乳腺癌。
參考資料：
Capture Hi-C identifies putative target genes at 33 breast cancer risk loci
13224517959
