生物通报道 近日来自中科院昆明动物研究所遗传资源与进化国家重点实验室的研究人员在新研究中发现了癌线粒体DNA突变的新机制，相关研究成果发表在生态、进化、分子系统学的核心国际期刊Molecular Biology and Evolution（影响因子9.872）上。
领导这一研究的中国科学院昆明动物研究所的孔庆鹏研究员，其主要研究方向为分子人类学，基于遗传标记研究人群的源流历史及环境适应机制，以此为框架探讨人类重大疾病或重要性状产生的遗传学机理。目前已在本领域著名国际SCI期刊上接受发表论文及评论43篇。已发表研究论文被Nature、Science、Am J Hum Genet及PNAS等各类SCI刊物累计引用1242次，在国际人类线粒体DNA研究领域具有一定影响。
癌细胞的快速增殖等特点使得其代谢远高于正常细胞且需要获取更多的能量，但与正常细胞不同的是，癌细胞即便是在有氧条件下也主要是以产能效率更低地糖酵解方式获取能量（有氧糖酵解或Warburg效应），提示有氧呼吸途径的作用很可能被严重削弱。而由于线粒体DNA参与编码有氧呼吸的关键组成部分——呼吸链的多个复合体，通过对癌组织中线粒体DNA的突变模式及其产生机制的研究，有可能对深入理解伴随着癌细胞能量获取方式的转变所可能带来的适应性变化提供新的证据。
在这篇文章中，研究人员获取了186例食管癌癌组织及癌旁正常组织的线粒体基因组序列，并将其与已报道的来自各种癌组织样本的1235条线粒体全基因组序列以及3639条来自一般人群的线粒体基因组序列进行了充分的比较研究。结果表明，无论是在食管癌还是其它类型的癌组织中，其线粒体DNA突变模式与一般人群的均明显不同。进一步分析提示，癌组织中线粒体DNA其受到的选择压力发生了较为明显的放松，该结果与癌细胞产能方式的转变（有氧呼吸→有氧糖酵解）及其伴随而来的呼吸链功能降低的预期相吻合。一系列分析还表明，前人研究工作中对癌线粒体DNA突变模式存在的相互冲突的观点，主要是源自前期报道数据中的质量问题。
该项工作提示，大多数癌线粒体DNA突变很可能仅仅只是选择压力放松所产生的结果，对于线粒体DNA在癌发生发展过程中的真正作用需要有新的认识。该项研究获得了编辑及审稿人的高度评价，被认为“将对本领域产生重要影响”。
（生物通：何嫱）
生物通推荐原文摘要：
Deciphering the signature of selective constraints on cancerous mitochondrial genome
In accordance with the hypothesis that cancer formation is a process of somatic evolution driven by natural selection, signature of positive selection has been detected on a number of cancer-related nuclear genes. It remains however controversial whether a similar selective pressure has also acted on mitochondrial DNA (mtDNA), a small molecule in mitochondrion but being suggested to play an important role in tumorigenesis by altering oxidative phosphorylation. To better understand the mutational pattern on cancerous mtDNA and decipher the genetic signature left by natural selection, a total of 186 entire mitochondrial genomes of cancerous and adjacent normal tissues from 93 esophageal cancer patients were obtained and extensively studied. Our results revealed that the observed mutational pattern on the cancerous mtDNAs might be best explained as relaxation of negative selection. Taken into account additional 1,235 cancerous (nearly) complete mtDNA sequences retrieved from the literature, our results suggested that the relaxed selective pressure was most likely explanation for the accumulation of mtDNA variation in different types of cancer. This notion is in good agreement with the observation that aerobic glycolysis, instead of mitochondrial respiration, plays the key role in generating energy in cancer cells. Furthermore, our study provided solid evidence demonstrating that problems in some of the published cancerous mtDNA data well explained the previously contradictory conclusions about the selective pressure on cancer mtDNA, thus serving as a paradigm emphasizing the importance of data quality in affecting our understanding on the role of mtDNA in tumorigenesis.
作者简介：
孔庆鹏
博士生导师，遗传资源与进化国家重点实验室PI。目前已在本领域著名国际SCI期刊Am J Hum Genet、PNAS、Hum Mol Genet及Mol Biol Evol等上接受发表论文及评论43篇，其中第一作者或通讯作者论文及评论17篇（累计影响因子=97.775），合作作者论文及评论26篇（累计影响因子=174.506）。已发表研究论文被Nature、Science、Am J Hum Genet及PNAS等各类SCI刊物累计引用1242次，在国际人类线粒体DNA研究领域具有一定影响。研究组目前的主要研究方向：东亚人群源流历史研究，并以此为框架探讨人类重大疾病或重要性状的遗传学基础。
学习和工作经历：
2009.7－至今 中国科学院昆明动物所 分子人类学学科组 PI
2009.6－至今 中国科学院昆明动物研究所 遗传资源与进化国家重点实验室，博士生导师
2008.9－至今 中国科学院昆明动物研究所 遗传资源与进化国家重点实验室，研究员
2005.12－2008.8 中国科学院昆明动物研究所 分子进化与基因组多样性实验室，副研究员
2005.6－2005.11 中国科学院昆明动物研究所 分子进化与基因组多样性实验室，助理研究员
1999.9－2005.6 中国科学院昆明动物研究所，理学博士
1995.9－1999.7 兰州大学生命科学学院，理学学士
研究方向：
研究方向为分子人类学，研究兴趣为：基于遗传标记研究人群的源流历史及环境适应机制，以此为框架探讨人类重大疾病或重要性状产生的遗传学机理。目前本实验室已经开展以下两个方面的研究工作：
1、东亚人群源流历史研究：
2、长寿人群的遗传学基础研究：
现承担科研项目：
1.国家自然科学基金
2.“昆明动物研究所青年科学家小组资助”启动项目
3.“973”项目子课题
4.遗传资源与进化国家重点实验室项目
（责任编辑：labweb）
