日本業內權威中川英刀博士談癌症全基因組測序

生物探索

編者按

中川英刀博士是日本理化學研究所基因組測序解析小組的負責人，在業內有較高的知名度。近期，生物探索非常有幸的對他進行了專訪。

2017年9月18-22日由冷泉港亞洲舉辦的Precision Cancer Biology: From Targeted to Immune Therapies學術會議在蘇州舉辦，與會嘉賓中川英刀博士做了演講。作為日本參與國際癌症基因組協會（International Cancer Genome Consortium，ICGC）合作的領導者，中川英刀在我們的專訪中也不吝分享，以下是他談及的一些要點。

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ICGC國際癌症基因組計劃的目標和進展

專訪中，中川英刀首先介紹了ICGC。

他說，ICGC是一個真正的國際合作，匯總了很多癌症基因組的數據。其主要目標是將2萬5千名病人的數據進行分析，包括基因組的解析，和對各種癌症突變的鑒定，並共享結果，讓研究者和大眾能獲得這些數據，到明年，這個計劃將完成。此外，計劃還收集了約9萬名患者的外顯子表達分析數據。這些數據已經發表了，研究者和公司都可以獲取到，對癌症的基礎研究和新葯研發都有很大的促進作用。

對於日本參與ICGC工作計劃，中川英刀說，已經有10年了。剛開始ICGC項目時，測序的輸出量還沒那麼高，大多數人將目光集中在尋找有蛋白表達的外顯子突變，或者原癌基因。但外顯子只揭開了基因組奧秘的1%~2%。之所以開始全基因組測序，是期望能夠對拷貝數變異、病毒的檢測等等這些外顯子測序涉及不到的內容進行分析，但那個時候高通量測序還很昂貴。經過在該項目上長期的工作，全基因組測序已經成為癌症研究的基礎手段。如今，已經在很多癌症的研究上，比如肝癌上獲得顯著進展。

2

ICGC癌症基因組的問題和挑戰

和所有工作一樣，ICGC的工作同樣面臨問題和挑戰。

中川英刀說，當他們對肝癌全基因組進行測序的時候，大概發現了1萬多的點突變。但其中很多突變，他們都無法詳細了解是發生了什麼：基因的功能是什麼？突變對基因功能產生如何的影響？對於基因的突變還需要更多的生物學數據。雖然現在很多研究者下載使用ICGC的數據。

現在，他們都在修正很多樣本和數據的臨床信息，不過遺憾的是ICGC數據不帶有豐富的臨床信息。只是有年齡、性別、癌症種類和階段，而他們需要的是病人是怎樣被治療的，用了什麼藥物，藥物反應如何。這些在癌症臨床研究中都非常重要，能夠在未來為某種分子亞型的病人選擇合適的藥物。

此外，由於收集的是人類基因組的數據，是非常多樣化的，有人說人的數據相對小鼠是很「臟」的數據：小鼠都是同一個品系，有相同的飼養環境。但人就非常不同了，即使在同一個國家裡，個體突變差異也非常大，環境因素也有巨大差異，比如肝癌患者是否感染病毒、是否飲酒等等。所以癌症基因組需要更多的數據，中川英刀認為，需要10萬到100萬例的樣本，且不止是基因組的信息。

「分析這些大數據最關鍵的是需要超級計算機，好的IT系統。」中川英刀說，當他們十年前開始全基因組測序的時候，還沒有很好的系統，現在那個時代過去了，計算機能力大大提升。在中國，美國很多地方都有超級計算機，處理數據變得很容易。之前分析一個全基因組要2到3周，現在只要10分鐘到一個小時左右。

3

癌症全基因組測序和癌症免疫學的關聯

中川英刀在這次會議上的報告，主要介紹的是如何將癌症全基因組測序和癌症免疫學聯繫起來。

專訪中，中川英刀也告訴我們，測序工作能夠檢測到很多免疫學上的變化和差異。比如說HLA，是非常重要的一個免疫呈遞分子。它的多態性源於點突變，但HLA的突變也會使腫瘤細胞無法被免疫系統識別，從而逃避免疫細胞的攻擊。他們可以用RNA測序來估計T細胞的免疫反應狀況。對於各種不同的腫瘤，希望能夠整合免疫基因的突變信息、表達信息等等所有的信息，用於估計有多少T細胞能夠識別攻擊腫瘤細胞，來預測一個免疫遺傳學的概況。

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日本的測序與癌症早期篩查

採訪的最後，小編還提了這樣一個問題？日本醫院的癌症早期篩查很有名，很多患者遠赴日本進行檢查，這項優勢是不是得益於癌症基因組的基礎工作？

對此，中川英刀告訴我們，目前，最有效治療癌症患者的方法是用RNA檢測在先。在日本醫院中已經有了治療前RNA檢測的措施，另外也有對某些癌症高風險的篩查。比如病毒引起的肝癌，病毒感染的篩查落實到了各個社區。有些社區還推動針對吸煙者的肺癌風險檢測。這些是在社區或公司提供的需要付費的篩查，在日本非常普遍。儘管日本有很好的醫療保險體系，但癌症篩查還不被保險覆蓋。

這裡需要特別提一句的是，專訪中，中川英刀還表示，這是他第一次來中國參加冷泉港亞洲的會議，讓他印象深刻的是很多聽眾都非常年輕。在日本社會老齡化的狀況下，至少在基因組領域很難召集到這麼多年輕科學家。而在中國，參會的有這麼多年輕科學家，這對未來科研的推動是一定的。

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