健康的基因组以23对染色体为特征，甚至这个结构上一个小变化--如单一染色体额外拷贝--能导致严重的体格缺陷。所以，一点也不奇怪，染色体结构在谈到癌症时往往是一个促进因素，特拉维夫大学（TAU）计算机科学布拉瓦尼克学院的Ron Shamir教授说。
现在，Shamir教授和他的前博士生Michal Ozery-Flato 和Chaim Linhart，与谢巴医疗中心的Shai Izraeli教授与Luba Trakhtenbrot博士一起，将计算机科学技术与统计学结合，发现不同癌症类型中许多染色体对一起丢失或获得。而且，研究人员在诸如肾癌、骨骼癌和肝癌的胚胎癌中发现了染色体畸变的一种新通性。
这些研究结果，发表在最近出版的Genome Biology上，揭示了更多癌症本性。当癌症发生时，基因组逐渐地突变--确定突变的模式可以帮助我们理解许多不同类型癌症的本性与进展，Shamir教授说。
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当癌症进展时，染色体结构被重排，个别染色体被复制或丢失，基因组变得异常。一些癌症类型甚至可以通过确定个别染色体畸变而被诊断出来，Shamir教授强调说，他指出，特定类型的白血病是一个例子，此病就是因9号染色体上一小块被移到22号染色体上而导致的。
但是，在分析许多不同类型癌症时，研究人员发现，不同癌症的染色体畸变以一种明显的、重要的方式一起发生。研究人员研究了收集到的超过五万份的癌症染色体组型--单一细胞中染色体布局代表--表示在一个单细胞--根据共性绘制它们。研究人员不仅能够确定出现在特定类型癌症中的不同染色体畸变，而且还在不同癌症类型中第一次确定了丢失的或获得的染色体对的更广泛影响。
这也是研究人员第一次观察到固体肾脏癌、骨骼癌和肝癌之间的联系。虽然都知道这些癌症全都在胚胎中发生，以前它们都被独立地分析。特拉维夫大学的研究人员现在已经证实，这些癌症共享染色体的特性和畸变，更象各种形式的白血病或淋巴瘤。
畸变--癌症的驱动力
在正常情况下，染色体结构的一个小变化会是毁灭性的。例如，唐氏综合征（Down's syndrome）就是由21号染色体的单一额外拷贝所导致。"但是，在癌症中有许多染色体多余或丢失的例子。然而癌症细胞比其他细胞成长更有效"， Shamir教授说。
Shamir教授希望今后关于这些染色体畸变的调查研究将给研究人员带来更多的线索，即一些很不利于我们的健康发育的东西为什么对这种疾病是有益的。他说，癌症是序列事件的结果，每一序列都导致基因组更加突变、更混乱和更重复。跟踪这些变化可以帮助我们理解癌症发展的驱动力。
Shamir教授主持生物信息学的Edmond J. Safra计划，享有生物信息学Raymond和 Beverly Sackler的荣誉。（生物谷bioon.com）
doi:10.1186/gb-2011-12-6-r61
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Large-scale analysis of chromosomal aberrations in cancer karyotypes reveals two distinct paths to aneuploidy
Michal Ozery-Flato, Chaim Linhart, Luba Trakhtenbrot, Shai Izraeli, Ron Shamir
Abstract Background Chromosomal aneuploidy, that is to say the gain or loss of chromosomes, is the most common abnormality in cancer. While certain aberrations, most commonly translocations, are known to be strongly associated with specific cancers and contribute to their formation, most aberrations appear to be non-specific and arbitrary, and do not have a clear effect. The understanding of chromosomal aneuploidy and its role in tumorigenesis is a fundamental open problem in cancer biology. Results We report on a systematic study of the characteristics of chromosomal aberrations in cancers, using over 15,000 karyotypes and 62 cancer classes in the Mitelman Database. Remarkably, we discovered a very high co-occurrence rate of chromosome gains with other chromosome gains, and of losses with losses. Gains and losses rarely show significant co-occurrence. This finding was consistent across cancer classes and was confirmed on an independent comparative genomic hybridization dataset of cancer samples. The results of our analysis are available for further investigation via an accompanying website. Conclusions The broad generality and the intricate characteristics of the dichotomy of aneuploidy, ranging across numerous tumor classes, are revealed here rigorously for the first time using statistical analyses of large-scale datasets. Our finding suggests that aneuploid cancer cells may use extra chromosome gain or loss events to restore a balance in their altered protein ratios, needed for maintaining their cellular fitness.
