将儿童癌症从地图上抹去,科学家们必须图其基因组景观

科学家们创造了一个路线图的基因突变出现在最常见的儿童癌症,急性淋巴细胞白血病(ALL)。圣裘德儿童研究医院研究首次供应所有亚型的基因组的全面视图。工作作为基本指导医生和科学家了解疾病的发展和改善治疗结果。这项研究发表在今天自然遗传学。

“在这项研究中,我们能够全面地改变基因的数量和类型定义中发现的童年,“说共同通讯作者查尔斯•Mullighan博士M.B.B.S.、圣裘德病理学系。“因为规模的研究中,我们可以发现许多新涉及的基因在白血病和癌症,没有报告,表明他们落入一些新的细胞通路。”

创建一个路线图来理解

由于工作的科学家和临床医生在st . Jude等机构,大多数孩子能存活下来。但是,一小部分患者对治疗的反应也不好。科学家们认为,这些病人的癌症基因的差异可以预测治疗反应。例如,圣裘德团队发现白血病通常被认为是低风险的,一个特定的基因重排是复发的风险显著增加。

如果研究人员理解癌症遗传差异的影响结果,然后将来医生可以序列开始前病人的癌症治疗。这将使医生根据患者个性化治疗基因和应对不同的抗癌疗法的可能性。

但在引入个性化治疗诊所之前,科学家需要映射不同的突变,驱动白血病的发展在不同疾病亚型的景观。

“这项研究的结果清楚地定义不同基因亚型的“共同通讯作者Stephen p说饥饿,医学博士费城儿童医院的。“其中一些基因亚型是未知的,我们还发现了共同的二、三级突变导致发展。我们能够识别新的途径目标精密医学治疗可能提高治愈率和减少短期和长期治疗的副作用。”

这项研究是独特的,因为它包括2574名儿科患者样本,有史以来最大的这样的群体发表。作为比较,早期的研究通常研究数以百计的样本,或更少。圣裘德调查人员与儿童肿瘤协会合作收集样本超过十年。

样本进行全基因组、全外显子组或转录组测序。研究人员比较了序列找到突变的模式。这些模式可以作为路线图了解癌症发展和它可能如何应对治疗。

“研究表明数据的力量,“说景汇张共同通讯作者,博士,圣裘德计算生物学部门的主席。“如果你没有足够数量的患者样本,你缺乏统计发现司机在低流行率。一旦我们有能力,我们发现了一个新司机参与发展的子群。”

“新司机包括一种蛋白质改性,这真的很令人兴奋,因为我们从来没有预期在过去这组蛋白质将参与疾病引发白血病,”她说。

一系列有趣的结果

带领的研究小组通过co-first-authors山姆·布雷迪博士和凯瑟琳·罗伯茨博士,圣裘德,寻找新的驱动突变。平均而言,儿科癌症样本有四个突变推动发展。

总的来说,该组织发现了376显著突变基因可能开车癌症发展。七十年从未涉及的基因。一些意想不到的潜在驱动突变基因参与细胞过程泛素化等SUMOylation或非编码基因区域。

研究人员还发现突变出现在子类型的差异,这可能会影响临床护理。例如,两个组涉及不同的特定基因重组CEBPA / FLT3或NFATC4基因表达。这个观察可能有临床意义,新的FLT3抑制剂在临床试验中,暗示CEBPA / FLT3所有亚型可能敏感这样的疗法,但是其他小组可能不是。

所有癌症发展始于一个染色体“大爆炸”

研究者的工作显示突变事件的序列在许多情况下,对治疗与潜在的影响。在超二倍体的b细胞(b),癌症细胞至少有五个比正常染色体(46人)。一个长期存在的问题一直是染色体的相对时间,和其他突变,超二倍体的发展的。理解这个过程将提供重要的见解如何白血病的发展。

研究人员追踪事件的顺序导致超二倍体的所有使用计算建模序列的突变和染色体获得数据。这表明在大多数超二倍体的b情况下,染色体收益似乎发生早,突然,一个染色体的“大爆炸”。Then, the precancerous cells gain more突变,部分原因在于紫外(UV)光诱导的DNA损伤。这个发现显示紫外线损伤导致所有的发展,以前有争议的概念。