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华人学者Nature重磅:儿童癌症与成人突变重合率不到一半!

来源:学术经纬 2018-03-01 12:34

 

今日,知名学术刊物《自然》背靠背在线刊发了两篇重磅论文,报道了在儿童中进行的首次泛癌症基因组分析。这些分析对于了解儿童与成人的癌症区别有着很重要的意义,并有望为儿童带来更为精准的疗法。我们很高兴看到St. Jude儿童研究医院的Jinghui Zhang教授主导了其中的一项研究。

我们都知道,成人的癌症往往由多种遗传变异引起。这些变异积少成多,量变带来质变,最终诱使癌症的出现。然而我们也知道,儿童癌症与成人癌症在类型、严重程度、康复率等方面都有着很多不同。这背后有着怎样的原因?儿童与成人的癌症在根源上会不会就有所不同?

为了回答这个问题,Jinghui Zhang教授的课题组决定从基因组层面寻找答案。他们在1699名儿童癌症患者中取得了肿瘤样本与健康组织的样本,并使用了多种下一代测序技术,寻找两者基因组中存在的不同。值得一提的是,这些儿童患者患有六种不同的癌症,具有很好的代表性。

具体说来,这些科学家们通过全基因组测序,分析了样本中的DNA拷贝数与染色体重排数据;此外,他们也通过转录组测序,比较肿瘤细胞与健康细胞内的基因表达情况。据信,这是在多种癌症类型中,首次对突变型和野生型等位基因表达情况进行全面的定量与定性分析与评估。

“跨多个肿瘤类型的研究,能让我们找到在儿童癌症中真正重要的突变,并理解背后的通路。” Zhang教授说道。

研究揭示了一些让所有人都感到惊讶的结果。举例来说,在689名患有B细胞急性淋巴性白血病的患者中,有8名患者的DNA突变类型与紫外线照射引起的突变相一致,而这些突变类型之前只在皮肤癌中有所呈现。“这些发现表明,紫外线照射可能让部分儿童罹患白血病的风险上升,而这是之前未经阐明的环境因素!”该研究的作者之一Ludmil Alexandrov博士说道。

此外,研究人员们从结果中也注意到,儿童患者的主要致癌因素是拷贝数异常,或是DNA结构的改变。这些因素占到了62%,高于大家普遍认为的DNA点突变。从机理上看,拷贝数异常会让患者产生过多或过少的特定基因,而DNA结构改变则会造成基因的重排。“这表明在临床诊断时,我们要检测儿童患者的拷贝数变化以及DNA结构改变。” Zhang教授评论说。

综合今日背靠背发表的两项研究,《自然》杂志在特约评论中指出,儿童癌症与成人癌症有三大不同:首先,儿童癌症的基因突变率更低;其次,儿童癌症更多是由单基因驱动;第三,导致儿童癌症的变异,往往只针对特定的癌症。这不像成人的癌症那样,不同癌症可以拥有同样的突变。

更值得关注的是,催生儿童癌症的基因,与导致成人癌症的基因有着极大不同。Zhang教授团队发现,两者的重合率只有45%,不足一半。在另一项研究里,这个数字更是只有30%。

“这项研究首次表明,儿童与成人的癌症是由不同基因的不同突变引起的,” Zhang教授说道:“这些结果让我们了解到,儿童癌症患者不是成人患者的‘缩小版’,他们的疾病应该得到不同的处理。只有对儿童癌症的生物学原因有足够的理解,才能带来更好的治疗方案与更灵敏的检测手段。这些研究结果为科研人员们提供了探索的地图。”

为了更好地为儿童患者带来治疗,研究人员们决定将他们得到的基因、变异、细胞通路等数据公开,方便其他研究人员使用。我们感谢这些研究人员的分享精神,也期待在儿童癌症领域能见证更多突破,让这些年轻的生命不至于早早夭折。(生物谷Bioon.com)

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