文 | 采薇

癌症是一种基因病，由体细胞癌基因突变引起。早在2001年对首个人类基因组进行测序后，肿瘤的全面基因组表征就成为癌症研究人员的一个主要目标。从那时起，测序技术和分析工具取得的进展使得这个研究领域蓬勃发展。

2月5日，Nature杂志及其子刊同期发表了20余篇关于癌症研究的文章，由来自37个国家、1300多名科学家和临床医生组成的国际团队完成了迄今为止最全面的癌症基因组研究，显著提高了我们对癌症的基本认识，并为癌症的诊断和治疗指明了新的方向。

图片来源：Nature

主导该研究的是ICGC/TCGA全基因组泛癌分析（PCAWG）项目，简称泛癌项目。该项目分析了38种不同肿瘤类型的2600多个基因组，创造了巨大的原发癌基因组资源。

2006年，美国国家癌症研究所和国家人类基因组研究所开启了癌症基因组图谱计划（The Cancer Genome Atlas Program，TCGA）。该计划涵盖了33种癌症类型，包括超过2万个癌症及正常组织的分子特征。经过12年的发展，TCGA产生了包括基因组、表观组、转录组和蛋白质组的海量数据。

随着TCGA的发展以及各种关于癌症研究的深入，人们逐渐认识到详细记录癌症的每一个突变是可行的。于是在2008年，全球癌症基因组协会建立了国际癌症基因组联盟（International Cancer Genome Consortium，ICGC）。ICGC的目标是系统性记录各种常见癌症中的突变，其成立初期计划投资10亿美元，用10年时间详尽、深入研究可导致癌症的变异基因，集世界各国和地区的科学家之力，绘制完整的人类癌症基因图谱，是一项与人类基因组计划具有同等重要意义的研究计划。

全基因组泛癌分析（Pan-Cancer Analysis of Whole Genomes，PCAWG）研究是一项国际合作项目，旨在确定ICGC的2600多个癌症全基因组的常见突变模式。在先前研究癌症编码区的基础上，本项目探讨了编码区和非编码区中体细胞和种系变异的性质及后果，特别关注了顺式调控位点、非编码RNA以及大规模结构变异。

先前的研究集中在编码蛋白质的基因组的1%，如果以绘制地图作比方，类似于绘制了大陆海岸线。而泛癌项目对剩下的99%的基因组进行了更详细的探索，包括控制基因开关的关键区域，类似于绘制了大陆的内部。

泛癌项目为癌症基因组学研究提供了全面的资源，包括原始基因组测序数据、癌症基因组分析软件和探索泛癌项目数据各个方面的多个交互网站。该项目也扩展了包括云计算在内的先进癌症基因组分析方法，发现了癌症生物学的新知识，证实了先前研究的重要发现。

在Nature及其子刊上发表的21篇论文中，泛癌项目主要汇报了以下几个要点：

1. 癌症基因组是有限的、已知的，但非常复杂。通过将整个癌症基因组的测序与分析工具相结合，可以描述在癌症中发现的每一种基因变化、产生这些突变的所有过程，甚至癌症生命史中关键事件的顺序。

2. 研究人员几近对所有与癌症有关的生物通路进行了分类，并对它们在基因组中的作用有更全面的了解。几乎所有被分析的癌症中都发现了至少一种因果突变，并且发现产生突变的过程有很大的不同——从单个DNA碱基的变化到整个染色体的重组。基因组中控制基因开关的多个新区域被确定为致癌突变的靶点。

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