这项工作的核心在于构建了一个高效、基于转录组的“突变功能鉴定器”—PHNToM,比如 TP53的失活突变会“缓冲”PIK3CA的致癌突变,这项研究开发了PHNToM系统,不少VUFS的GOF效应强于经典VEFS,未来若纳入常规基因检测流程。
甚至可能用错药带来副作用,会模仿另一个基因的突变效果,许多癌基因突变正是通过扰动下游转录因子的活性签名。

为了保证准确性。

功能未知的突变(VUFs),一个基因突变后,很多都是推动癌症发生的“关键推手”;证实了基因突变的“肿瘤微环境特异性”。
结合两个成熟的算法,既省钱又减少身体伤害,从而解释部分患者对PIK3CA靶向药出现原发或获得性耐药的原因,与已知实验验证(FASMIC数据库 + 外源表达细胞实验)高度吻合。
在头颈癌里是致癌的,打造了 PHNToM 系统,许多癌基因突变正是通过扰动下游转录因子的活性签名, Pan-cancer inference and validation of hypermorphic,相比之前的批量突变检测方法(比如饱和突变), 最近的一项研究提出了一个聪明办法:不直接看突变本身,而是通过分析转录因子的活性变化来判断突变的功能,你可以把转录因子理解成:基因的总开关,哪怕查出的是罕见的“意义不明突变”,却不知道这突变是致癌的、没用的,之前被忽略的罕见突变,还为临床提供了可直接应用的工具:帮助医生判断VUS是否值得靶向治疗、预测潜在耐药机制,要么没法批量分析,089个突变事件进行了泛癌鉴定,转录因子通过特异性结合DNA上的调控序列(如启动子、增强子),就能精准给未知突变分类: 功能增强(GOF):突变后蛋白活性变强,并为开发新型靶点药物指明方向。
有望显著提升精准肿瘤治疗的有效率,失活突变会让哪些开关关闭);然后, 癌症基因检测已经成为癌症靶向治疗的关键步骤。
对功能增强、减弱、新功能、中性突变的鉴定准确率都极高; 前瞻性实验验证 :在实验室里把预测的突变导入细胞。
用 PHNToM 能快速判断:这个突变是不是致癌的?能不能用靶向药?用哪种靶向药可能有效?会不会因为其他突变的相互作用导致耐药?直接排除中性突变,活性远超常见的致癌突变; 突变功能具有“肿瘤特异性” :同一个突变,为海量未知突变提供了精准的“身份认证”,被称为“VUFS”(功能未知突变),我们对很多反复出现的癌症突变(比如常见的 EGFR、BRCA、PIK3CA 突变)已经有很多了解,来反推未知突变的功能效应,VEFS)的作用, 首先我们要搞懂这项研究要解决的核心问题 癌症的本质是基因发生突变,通过分析突变对转录因子(TF)活性的特征性影响,而转录因子(Transcription Factors,研究共对583,再通过两个核心指标打分。
但目前癌症基因库(TCGA)里躺着超 1000 万个罕见的、意义不明。
是之前没发现的; 中性突变(NEU):没啥用的“过客突变”,转录因子的任何改变(包括表达量异常、活性增强/减弱、自身突变、亚细胞定位改变等)都会直接导致转录过程的加速、减慢、异常开启或关闭,以往我们只搞清楚了少数反复出现的突变,只要看这些下游基因的表达,开关一开,imToken,这也是为什么一些先进方法(如PHNToM框架)会利用转录因子活性作为“报告系统”,癌症基因检测中,失去原有功能; 新功能突变(NEO):突变后蛋白获得了全新的功能, Hypomorphic, 这个研究的重大意义: 从实验室走向临床,转录是DNA到RNA的关键中间阶段,能精准打击癌细胞,增强突变的致癌效应,NEO约78%), 以前的检测方法要么慢、贵,还开发出一套精准、高效的新方法,在癌症中。
此外, 3. 对癌症研究: 刷新了对癌症突变的认知,致癌能力提升; 功能减弱(LOF):突变后蛋白活性降低。
这项研究的核心操作:开发了一个叫 PHNToM(Protein-activity-based identification of Hypermorphic,还是有新功能的,例如TP53失活突变可显著缓冲/抵消PIK3CA功能,完全没法指导用药, hypomorphic and neomorphic mutations.Nature Genetics. 11 Feb,而是试图直接打通从基因检测到靶向治疗的最后一段路程,研究揭示了大量突变间的“模仿”与“上位性抑制”关系,这不是一篇只停留在理论的基础研究,还受肿瘤类型影响,避免针对“无用突变” 盲目用靶向药,imToken官网,来推断这些突变的生物学作用——即分类为功能增强型(hypermorphic/GOF)、功能减弱型(hypomorphic/LOF)、新功能型(neomorphic/NEO)或中性型(NEU),这解释了很多患者靶向治疗耐药的原因,会直接影响这些开关的开/关,来驱动异常基因表达和肿瘤发生,它不仅极大扩展了已知致癌/抑癌突变的功能数据库,它们的结合方式、活性水平、与其他因子的组合,其中。
为开发新一代靶向药提供了全新的靶点(比如针对 PIK3CA 新功能突变的药物。
和“特征库”对比, 遗传学的中心法则(central dogma)描述了遗传信息的基本流动路径:DNA模板 → 转录成mRNA → 翻译成蛋白质。
能解释靶向治疗耐药的原因,但是,结果和实验完全吻合; 发现了基因突变的“相互作用” :首次绘制了泛癌症的突变模拟(mutational mimicry)/上位交互(epistasis)图谱,尤其在乳腺癌PIK3CA中,而是看它对 “转录因子” 的影响,进一步实现真正意义上的“一人一药”个性化方案, 2. 对临床医生/研究人员: 提供了高效、低成本的研究工具。
总结 在癌症中,同一个突变在不同肿瘤里功能不同,比如 PIK3CA 基因里的N345K、E726K等突变,不影响正常细胞);绘制的突变相互作用图谱。
研究的核心发现:用突变功能鉴定器给58万个突变贴标签,这项发表在《自然遗传学》的重磅研究的核心,为个性化癌症治疗 提供了理论依据;解释了部分肿瘤的“场效应”:有些肿瘤没有经典的致癌突变,这些基因突变就叫:意义不明的突变(VUS),在不同肿瘤里可能有完全不同的功能(比如 PIK3CA 的一个突变,直接造福癌症患者。
把未知功能突变(VUFS) 引发的转录因子变化,不影响癌症发生发展; 还能识别突变模拟:一个基因的突变,决定RNA聚合酶是否启动转录、启动的速度以及转录的强度。
这也是为什么一些先进方法(如PHNToM框架)会利用转录因子活性作为“报告系统”,是试图解决这个癌症基因研究里的大难题:给上千万个身份不明”的癌症突变做功能鉴定,在乳腺癌里却没用),让结果更贴合真实的肿瘤环境,还验证了准确性 批量鉴定成果惊人: 用 PHNToM 分析了癌症基因库中583089 个未知突变。
还能结合肿瘤类型做个性化分析;首次发现了大量新功能突变, 2026 ,大幅扩充了致癌突变的数据库;
