研究揭示基因組「暗物質」怎樣導致癌症

人類基因組中有超過90%的基因為「非編碼基因」，以前科學家把它們成為「垃圾基因」，現在則稱它們為「基因組中的暗物質」。圖為DNA示意圖。（Shutterstock）

新研究發現「垃圾基因」的變異也與癌症相關，並第一次揭示了這其中的基本機制。

科學家把基因分成兩大類，一類稱為編碼基因，即具有蛋白質編碼功能的基因，這類基因在基因組中所佔的比例還不到10%；超過90%的基因為「非編碼基因」，科學家不明確它們的作用，甚至給它們起名為「垃圾基因」，意思再明顯不過了，認為它們是無用的。

近年來的研究不斷在揭示這些「垃圾基因」的各項功能，比如，它們對其它基因的活躍度起到重要的調控作用，也就是可以根據需要增加或減小某些基因的活躍程度。隨著科學家對這部份基因敬畏度的增加，一些研究人員把這部基因改稱為「基因組中的暗物質」，意即它們很神秘，而且作用很大。

這給研究癌症的科學家拋出了新的問題：編碼基因的變異會導致細胞產生錯誤的蛋白，那非編碼基因變異的後果是甚麼？這部份基因的變異與癌症相關嗎？

由於前面提到的非編碼基因對基因活躍度的調控作用，科學家以前的研究一直在考察特定非編碼基因的變異如何影響基因活躍度，繼而導致癌症。但是大量的研究都看不到任何相關性。

非編碼基因會影響表達嗎？

為了查明非編碼基因的變異與癌症的關係，研究人員先進行了多項全基因組關聯研究（genome-wide association studies，簡寫為GWASs），比如掃瞄研究對象血液細胞內整套的基因組，把癌症患者和健康人的基因組進行對比，找到癌症患者基因組內常見的所有基因變異或變版的集合。

主要研究者之一美國丹娜-法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）的博士研究員亞歷山大·古謝夫（Alexander Gusev）介紹說，這些基因中只有很少的比例是編碼基因。以乳腺癌的基因關聯研究來說，「一共找到了三百多個與這種癌症相關的變版基因，只有不到10%是編碼基因，其餘都在『垃圾』段內，我們不明確它們對癌症的風險有著怎樣的影響。」

為了進一步了解其中的聯繫，研究人員收集了兩套數據：一套是變異基因與特定癌症類型之間的相關性；另一套是特定癌症與特定基因活躍度之間的相關性。通過對比兩套數據，採用一種名為共定位（colocalization）的分析，即找到兩套數據重合的部份，就能看出非編碼基因與癌症之間的相關性。

可是，儘管研究人員在這方面投入了大量的研究，幾乎看不到非編碼基因與癌症之間的對應關係。