Nature子刊:測序揭開白血病復(fù)發(fā)之謎
日期:2015-03-23 09:00:06
最近,通過對不同階段復(fù)發(fā)的白血病患者的細胞進行基因組測序,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“急性淋巴細胞白血?。?/span>ALL)細胞突變?nèi)绾文軌蛐颐庥诨?rdquo;的關(guān)鍵細節(jié)。這些突變使細胞能夠增殖,從而導(dǎo)致復(fù)發(fā)和死亡。延伸閱讀:Leukemia:外顯子組測序解析嬰兒白血病。
這一發(fā)現(xiàn)很重要,因為ALL是兒童癌癥死亡的主要原因,所有患者中有15%會復(fù)發(fā),預(yù)后較差。研究人員稱,他們的發(fā)現(xiàn)將帶來新的檢測方法,監(jiān)測緩解期患兒,并檢測復(fù)發(fā)的跡象。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在三月十九日的《自然通訊》(Nature Communications)。領(lǐng)導(dǎo)這一研究小組的是本文共同通訊作者、圣裘德兒童研究醫(yī)院成員Charles Mullighan博士。
在這項研究中,研究人員分析了來自20名兒童的細胞的基因組,他們都患有ALL,在治療后又復(fù)發(fā)。重要的是,研究人員分析了三個階段的細胞樣本——診斷期、緩解期和復(fù)發(fā)期。
因此,科學(xué)家們可以詳細地分析不同階段的細胞基因組,從而確定導(dǎo)致白血病復(fù)發(fā)的突變。像白血病這樣的腫瘤,并不是一種同質(zhì)的疾病。相反它們是不同的分裂癌細胞的一種古怪調(diào)和物,稱為“克隆”,具有不同的突變。雖然化療可以殺死幾乎所有的克隆,但有些克隆可能避開治療,留下它們進行繁殖,引起復(fù)發(fā)。
本文共同通訊作者Jinhui Zhang說:“在我們的研究中,我們想找出導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)的潛在機制。當(dāng)癌癥復(fù)發(fā)時,它是一種完全不同的腫瘤?還是來自于已有腫瘤的延伸或者改變?”
新的基因組分析技術(shù),使得科學(xué)家能夠以很高的敏感性,在不同階段檢測克隆中突變的“興衰”。先前的研究試圖通過對復(fù)發(fā)克隆進行遺傳學(xué)分析而反向推論,來追溯它的起源。然而,這樣的分析會漏掉低水平的細胞,在診斷期這些細胞最終會導(dǎo)致復(fù)發(fā)。
通過對癌細胞克隆的基因組分析,研究人員找到了驅(qū)動白血病的突變。他們還表征了這些突變在診斷期和復(fù)發(fā)期是如何多樣化,發(fā)現(xiàn)癌細胞正在發(fā)生突變,正如整個癌癥過程那樣侵襲性和多樣性。
Zhang說:“這個發(fā)現(xiàn)很有趣,因為大多數(shù)人認為,具有最多突變的克隆更有可能耐受治療和進化,但似乎并不是這樣。”
一個重要的發(fā)現(xiàn)是,在大多數(shù)情況下,癌癥的復(fù)發(fā)是由小克?。ɑ騺喛寺。?qū)動,在一個極低的水平,可免于治療。這一發(fā)現(xiàn)對“治療后確定ALL復(fù)發(fā)可能性的全基因組分析”具有重要的意義。
Zhang說:“當(dāng)我們在監(jiān)測患者緩解期過程中分析微小殘留白血病水平的時候,我們不僅要留意主要克隆中的突變,還應(yīng)該跟蹤哪些突變存在于較小亞克隆中。”
在他們的分析中,研究人員確定了七個特定基因,它們在復(fù)發(fā)疾病中極有可能發(fā)生突變。圣裘德兒童醫(yī)院及其他機構(gòu)的研究人員,目前正在探索復(fù)發(fā)相關(guān)基因的生物學(xué)功能,這些結(jié)果可能有助于我們開發(fā)某種方法,來確定某種藥物,靶定它們的功能。
更廣泛一點說,Zhang及其同事開發(fā)的高度敏感的基因組分析方法,也可應(yīng)用于探索其他癌癥的演化。