正常的dna修復過程可能成為癌症突變的主要來源

超突變是一種不尋常的現象，它可以同時導致附近的許多突變，嚴重破壞我們的遺傳物質，並有可能導致癌症。最著名的局部高突變類型，被稱為突變淋浴或雷暴，是相當罕見的，它導致許多突變累積在一個小區域，例如一個單一的基因。

由ICREA研究員Fran Supek領導的IRB巴塞隆納基因組數據科學實驗室(Genome Data Science Lab)的研究人員發現了一種名為突變霧的新型超突變，它可以在每個細胞中產生數百個突變。這種突變是廣泛分布的，但積累在基因組中最重要的區域，即基因所在的地方(所謂的常染色質)。這些突變在各地傳播，這一事實解釋了為什麼到目前為止它們一直未被發現。

令人驚訝的是，科學家們還發現，新發現的超突變類型與正常的DNA修復過程有關。當細胞感覺到他們的DNA不匹配時，他們會進行DNA修復反應，以保存遺傳信息。值得注意的是，這種反應可以與APOBEC酶結合在一起。APOBEC酶通常被人類細胞用來防禦病毒，並在對抗肝炎和愛滋病毒方面發揮著重要作用。基因組數據科學實驗室的工作表明，在某些情況下，當APOBEC酶和DNA修復過程同時活躍時，APOBEC劫持DNA修復，產生突變霧。

「我們認為這種APOBEC驅動的突變霧具有與菸草煙霧或紫外線輻射等眾所周知的強致癌物相匹配甚至超過的致突變能力，」Fran Supek解釋說。其他研究小組最近的研究表明，這一過程在晚期轉移癌中似乎更為活躍：它有助於癌症的發展，使其能夠抵抗藥物和輻射。Supek補充說：「這一發現使得APOBEC成為治療癌症的一個有吸引力的靶點，消除了它進化和變得更具侵略性的能力。」

某些肺癌和乳腺癌一半突變的起源

對6000多個人類癌症基因組的徹底分析，包括肺癌、乳腺癌和黑色素瘤等，發現突變霧是一種常見的現象。「在某些肺癌或乳腺癌中，超過一半的APOBEC突變是由我們發現的高突變機制產生的，」david mas-Ponte說，他是這項研究的第一作者，也是基因數據實驗室的博士生。

有些類型的癌症，如子宮頸癌或頭頸部癌症，已知是由病毒引起的。然而，這項研究發現，由APOBEC系統引起的突變不僅在這些腫瘤中，而且在目前不知道與病毒有關的癌症中也是如此。進一步的工作應澄清是什麼觸發了APOBEC系統。「更好地理解APOBEC對癌症治療有著廣泛的意義，」Mas-Ponte補充說。

超Clust統計方法

Mas-Ponte和Supek設計了一種名為HyperClust的統計方法，它可以快速分析大量人類基因組數據，找出可能導致同時突變的異常突變過程，例如這些突變霧的情況。本文描述了這種統計方法，這篇文章已在自然遺傳學，也可以作為一個開放源碼軟體在gizub存儲庫中使用。