今日，知名學(xué)術(shù)刊物《自然》背靠背在線刊發(fā)了兩篇重磅論文，報(bào)道了在兒童中進(jìn)行的首次泛癌癥基因組分析。這些分析對(duì)于了解兒童與成人的癌癥區(qū)別有著很重要的意義，并有望為兒童帶來(lái)更為精準(zhǔn)的療法。我們很高興看到St. Jude兒童研究醫(yī)院的Jinghui Zhang教授主導(dǎo)了其中的一項(xiàng)研究。
▲該研究的通訊作者Jinghui Zhang教授（前排）與兩名共同一作Xiaotu Ma和Yu Liu博士（后排）（圖片來(lái)源：Peter Barta / St. Jude Children's Research Hospital）
我們都知道，成人的癌癥往往由多種遺傳變異引起。這些變異積少成多，量變帶來(lái)質(zhì)變，最終誘使癌癥的出現(xiàn)。然而我們也知道，兒童癌癥與成人癌癥在類型、嚴(yán)重程度、康復(fù)率等方面都有著很多不同。這背后有著怎樣的原因？?jī)和c成人的癌癥在根源上會(huì)不會(huì)就有所不同？
為了回答這個(gè)問(wèn)題，Jinghui Zhang教授的課題組決定從基因組層面尋找答案。他們?cè)?699名兒童癌癥患者中取得了腫瘤樣本與健康組織的樣本，并使用了多種下一代測(cè)序技術(shù)，尋找兩者基因組中存在的不同。值得一提的是，這些兒童患者患有六種不同的癌癥，具有很好的代表性。
具體說(shuō)來(lái)，這些科學(xué)家們通過(guò)全基因組測(cè)序，分析了樣本中的DNA拷貝數(shù)與染色體重排數(shù)據(jù)；此外，他們也通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，比較腫瘤細(xì)胞與健康細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)情況。據(jù)信，這是在多種癌癥類型中，首次對(duì)突變型和野生型等位基因表達(dá)情況進(jìn)行全面的定量與定性分析與評(píng)估。
“跨多個(gè)腫瘤類型的研究，能讓我們找到在兒童癌癥中真正重要的突變，并理解背后的通路。” Zhang教授說(shuō)道。
▲兒童癌癥中前100大復(fù)發(fā)突變基因，星號(hào)表明在成人泛癌癥研究中未曾被闡明的基因（圖片來(lái)源：《自然》）
研究揭示了一些讓所有人都感到驚訝的結(jié)果。舉例來(lái)說(shuō)，在689名患有B細(xì)胞急性淋巴性白血病的患者中，有8名患者的DNA突變類型與紫外線照射引起的突變相一致，而這些突變類型之前只在皮膚癌中有所呈現(xiàn)。“這些發(fā)現(xiàn)表明，紫外線照射可能讓部分兒童罹患白血病的風(fēng)險(xiǎn)上升，而這是之前未經(jīng)闡明的環(huán)境因素！”該研究的作者之一Ludmil Alexandrov博士說(shuō)道。
此外，研究人員們從結(jié)果中也注意到，兒童患者的主要致癌因素是拷貝數(shù)異常，或是DNA結(jié)構(gòu)的改變。這些因素占到了62%，高于大家普遍認(rèn)為的DNA點(diǎn)突變。從機(jī)理上看，拷貝數(shù)異常會(huì)讓患者產(chǎn)生過(guò)多或過(guò)少的特定基因，而DNA結(jié)構(gòu)改變則會(huì)造成基因的重排。“這表明在臨床診斷時(shí)，我們要檢測(cè)兒童患者的拷貝數(shù)變化以及DNA結(jié)構(gòu)改變。” Zhang教授評(píng)論說(shuō)。
▲《自然》雜志對(duì)這兩項(xiàng)研究進(jìn)行了專文評(píng)論（圖片來(lái)源：《自然》）
綜合今日背靠背發(fā)表的兩項(xiàng)研究，《自然》雜志在特約評(píng)論中指出，兒童癌癥與成人癌癥有三大不同：首先，兒童癌癥的基因突變率更低；其次，兒童癌癥更多是由單基因驅(qū)動(dòng)；第三，導(dǎo)致兒童癌癥的變異，往往只針對(duì)特定的癌癥。這不像成人的癌癥那樣，不同癌癥可以擁有同樣的突變。
▲成人癌癥與兒童癌癥有著很大不同（圖片來(lái)源：《自然》）
更值得關(guān)注的是，催生兒童癌癥的基因，與導(dǎo)致成人癌癥的基因有著極大不同。Zhang教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，兩者的重合率只有45%，不足一半。在另一項(xiàng)研究里，這個(gè)數(shù)字更是只有30%。
“這項(xiàng)研究首次表明，兒童與成人的癌癥是由不同基因的不同突變引起的，” Zhang教授說(shuō)道：“這些結(jié)果讓我們了解到，兒童癌癥患者不是成人患者的‘縮小版’，他們的疾病應(yīng)該得到不同的處理。只有對(duì)兒童癌癥的生物學(xué)原因有足夠的理解，才能帶來(lái)更好的治療方案與更靈敏的檢測(cè)手段。這些研究結(jié)果為科研人員們提供了探索的地圖。”
為了更好地為兒童患者帶來(lái)治療，研究人員們決定將他們得到的基因、變異、細(xì)胞通路等數(shù)據(jù)公開，方便其他研究人員使用。我們感謝這些研究人員的分享**，也期待在兒童癌癥領(lǐng)域能見證更多突破，讓這些年輕的生命不至于早早夭折。
參考資料：
[1] Pan-cancer genome and transcriptome analyses of 1,699 paediatric leukaemias and solid tumours
[2] The landscape of genomic alterations across childhood cancers
[3] Landscapes of childhood tumours
[4] Genomic analysis underscores need for precision therapies that target pediatric cancer
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