研究揭示了电离辐射如何破坏DNA并导致癌症

Wellcome Trust Sanger研究所的研究人员和他们的合作者首次能够在人类癌症中识别出电离辐射引起的DNA损伤的两种特征模式。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，并研究是否应该对它们进行不同的治疗。

发表在自然通讯今天，研究结果也将有助于解释辐射是如何导致癌症。

电离辐射，如伽马射线、x射线和放射性粒子可以通过破坏DNA而致癌。然而，这是如何发生的，或者有多少肿瘤是由辐射引起的损害还不知道。

先前对癌症的研究表明，DNA损伤通常会在癌细胞的基因组上留下分子指纹，即突变特征。研究人员在12名继发性辐射相关肿瘤患者中寻找突变特征，并将其与319名未暴露于辐射的患者进行比较。

领导这项研究的来自威康基金会桑格研究所的彼得·坎贝尔博士说:“为了找出辐射是如何导致癌症的，我们研究了由辐射引起的癌症的基因组，并将其与自发产生的肿瘤进行了比较。”通过比较DNA序列，我们发现了两个突变特征辐射损伤与癌症类型无关。然后，我们将研究结果与接受过或没有接受过辐射的前列腺癌进行了对比，再次发现了同样的两个特征。这些突变特征有助于我们解释高能辐射是如何损害DNA的。”

一个突变特征是少量DNA碱基被切除的缺失。第二种被称为平衡反转，DNA在两个地方被切割，中间的部分旋转，然后以相反的方向重新连接起来。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，使之成为可能。

剑桥大学桑格研究所和儿科的临床研究员Sam Behjati博士说:“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，造成许多损害。这似乎压倒了细胞中的DNA修复机制，导致我们看到的DNA损伤。”

来自伦敦大学学院和皇家国立骨科医院的癌症研究员阿德里安娜·弗拉纳根教授说:“这是科学家们第一次能够确定电离辐射对DNA造成的损害。”这些突变特征可以成为个体病例和癌症群体的诊断工具，可以帮助我们找出哪些癌症是由什么引起的辐射。一旦我们对此有了更好的了解，我们就可以研究它们是否应该与其他癌症一样或不同地治疗。”