希望能解開癌癥秘密的科學家們面臨著一項嚴峻的挑戰(zhàn)。雖然先進的研究工具能使他們深入了解癌細胞基因組，發(fā)現(xiàn)大量潛在于惡性腫瘤下的DNA改變，然而量化這些改變并不是一項簡單的任務(wù)。

例如，癌細胞基因組極端混亂，通常伴有全染色體大片缺失或額外拷貝。一些腫瘤細胞相比于健康細胞有著幾倍數(shù)量的DNA。此外，研究所用的腫瘤樣本從來都不是100%純粹的——它們總是包含有小部分未發(fā)生遺傳變異的細胞。而這不過是可使癌癥遺傳變異研究變得復雜的一部分事物而已。

近日來自美國哈佛-麻省理工博德研究所的研究人員開發(fā)出一種新的計算機方法ABSOLUTE可幫助克服這些復雜因素。ABSOLUTE是通過相對測量DNA量在絕對（每個細胞）基礎(chǔ)上計算遺傳改變推斷每個樣本的純度和“倍數(shù)性”（每個癌細胞中基因組數(shù)目），從而為我們提供了癌癥潛在遺傳變異的更詳實的圖譜。這一研究發(fā)布在4月29日的《自然生物技術(shù)》（Nature Biotechnology.）雜志上。

文章的第一作者、博德研究所癌癥計劃計算機生物學家Scott Carter說：“大多數(shù)生物學，包括癌癥都發(fā)生在細胞中。當準備組織樣品進行分析時，細胞膜破裂，每個細胞的數(shù)據(jù)會由此丟失。為了使實際測量的結(jié)果與基礎(chǔ)生物學關(guān)聯(lián)起來，必須要回歸到細胞單位?！?/SPAN>

大規(guī)模研究通常在數(shù)百或數(shù)千癌癥樣本中篩查DNA改變，因此很難實現(xiàn)直接和精確測定每個樣本的純度和倍數(shù)性?？茖W家們迄今采用的都是非直接評估純度和倍數(shù)性的相對DNA改變測量。這種方法可以揭示部分基因組相比其他部分DNA的多寡，但卻不能在每個細胞的基礎(chǔ)上辨別改變，使得大量有價值的信息被掩蓋。

“你開始著手測量DNA量的相對改變，但為了更好地了解癌癥，你會真的希望了解癌細胞特異性的改變，”Carter.說。

ABSOLUTE推斷出純度和倍數(shù)性，確保在每個細胞的基礎(chǔ)上進行測量。這一目前正應(yīng)用于幾個大型癌癥基因組計劃中的新方法也闡明了腫瘤中的細胞進化與種群結(jié)構(gòu)。文章的資深作者、博德研究所癌癥基因組計算機分析主任Gad Getz說“ABSOLUTE為在細胞水平上深入了解癌癥潛在的遺傳改變提供了一個新窗口。這一寶貴的工具也使我們對大規(guī)模研究中腫瘤細胞的構(gòu)成獲得了從所未有的理解?！?/SPAN>

在應(yīng)用這一方法之前，科學家們從包含正常和惡性細胞的腫瘤樣本中抽提出DNA。采用芯片或DNA測序測量基因組每個位點遺傳物質(zhì)的相對數(shù)量，測量結(jié)果隨局部“拷貝數(shù)”變化（因復制或缺失導致的額外或缺失DNA）而不同。然后將ABSOLUTE復雜的統(tǒng)計學分析應(yīng)用到相對數(shù)據(jù)中，為結(jié)果中數(shù)據(jù)點代表的每個細胞值提供了一些可能的選擇。

例如，癌癥樣本中的10號染色體有可能出現(xiàn)在相對數(shù)據(jù)中顯示健康細胞中70%的量，這表明存在缺失。而ABSOLUTE生成的數(shù)據(jù)模型將更有可能的值指定給這部分——為整數(shù)值例如每個細胞0,1,2或3個拷貝。