在癌癥研究中，最危險的基因改變往往也是最難被發(fā)現(xiàn)的。位于腫瘤DNA深層的結(jié)構(gòu)性變異，可能驅(qū)動腫瘤快速生長，卻常常因組織樣本數(shù)量少、質(zhì)量差而逃避常規(guī)檢測。

為破解這一難題，梅奧診所（Mayo Clinic）的研究人員研發(fā)出一款全新的計算工具——BACDAC，該工具可借助全基因組測序，在即使樣本雜質(zhì)較多或覆蓋度較低的情況下，也能識別出隱藏的基因組不穩(wěn)定信號。

研究人員表示，這一工具的問世不僅為揭示腫瘤基因變異提供了新視角，也有望幫助臨床醫(yī)生預(yù)測腫瘤的行為，制定更具針對性的治療策略。

破解“染色體異常”的密碼

BACDAC工具的核心在于分析“倍體（ploidy）”——即細(xì)胞中染色體整套數(shù)量。正常人體細(xì)胞為二倍體，含有46條染色體，而癌細(xì)胞常表現(xiàn)出大規(guī)模的染色體增減，這種失衡被認(rèn)為是腫瘤惡性生長和治療抵抗的重要根源。

在發(fā)表于《Genome Biology》期刊的一項研究中，研究團(tuán)隊利用BACDAC分析了12種癌癥類型的超過650個腫瘤樣本，成功識別出“全基因組加倍（whole-genome doubling）”現(xiàn)象——即腫瘤復(fù)制了全部DNA。這種異常的倍體變化通常與侵襲性強(qiáng)和療效不佳有關(guān)。

“這個工具讓我們得以看見以前完全無法察覺的基因組層面，”梅奧診所生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)項目聯(lián)合主任、研究負(fù)責(zé)人George Vasmatzis博士表示，“我們研究基因組不穩(wěn)定性已經(jīng)幾十年，這是第一次能將這些理論知識轉(zhuǎn)化為可規(guī)?；褂玫膶嵱霉ぞ?。”

一圖看懂腫瘤基因圖譜

除了識別復(fù)雜的基因組異常外，BACDAC還提供直觀的可視化結(jié)果。其定制輸出圖——Constellation Plot（星座圖），能清晰展示腫瘤染色體是否穩(wěn)定、是否發(fā)生結(jié)構(gòu)性擾動，為科研人員和病理醫(yī)生解讀提供便利。

下一步，研究團(tuán)隊計劃進(jìn)一步驗證BACDAC的臨床可行性，推進(jìn)其向診斷工具的轉(zhuǎn)化。通過精準(zhǔn)識別腫瘤結(jié)構(gòu)性變化，這一工具有望成為臨床醫(yī)生制定個體化治療方案的“新眼睛”。

參考文獻(xiàn)：Sarah H. Johnson et al, Tumor ploidy determination in low-pass whole genome sequencing and allelic copy number visualization using the Constellation Plot,?Genome Biology?(2025).?DOI: 10.1186/s13059-025-03599-2

編輯：周敏

排版：李麗