Science醫(yī)學(xué)解析血癌的起源
日期:2012-08-31 08:13:42
通過分離單個血液干細(xì)胞并對它們進行基因組測序,斯坦福大學(xué)的追蹤了將血液干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┬詫嶓w的一系列突變。
這項新研究表明當(dāng)干細(xì)胞獲得罕見的遺傳突變時,會導(dǎo)致血癌甚至有可能所有的癌癥形成。新研究發(fā)現(xiàn)顛覆了血癌可能來源于所有血細(xì)胞的傳統(tǒng)觀點,有可能幫助預(yù)防白血病患者的復(fù)發(fā)。研究結(jié)果在線發(fā)表在8月29日的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(Science Translational Medicine)雜志上。
為了確定白血病的起源,由斯坦福大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組采用新一代測序和其他方法從六名急性髓系白血病個體處分離出了罕見的、癌變前血液干細(xì)胞。科學(xué)家們隨后將來自癌變前血液干細(xì)胞的遺傳序列與患者白血病困擾干細(xì)胞相同區(qū)域進行了比對。由此,分析揭示了血液干細(xì)胞發(fā)生癌變應(yīng)獲得罕見突變的確切次序。
“我非常驚訝我們確定了6個病例中5個導(dǎo)致白血病的克隆層次結(jié)構(gòu)。我沒有想到我們會發(fā)現(xiàn)大量白血病前期干細(xì)胞的證據(jù),”研究的共同負(fù)責(zé)人、斯坦福大學(xué)血液學(xué)家Ravi Majeti說。
科學(xué)家們提出癌癥干細(xì)胞,尤其是白血病干細(xì)胞導(dǎo)致疾病發(fā)生已有數(shù)十年。2005年,斯坦福大學(xué)病理學(xué)家Irving Weissman為這一觀點增加了一個轉(zhuǎn)折,他提出正常血液干細(xì)胞通過累積罕見突變發(fā)生了癌變。這一假說提出白血病起源于血液干細(xì)胞,因為它比一般的血液細(xì)胞生存期更長。一般的血細(xì)胞生存期最多達到數(shù)星期,沒有足夠的時間來獲得癌變所需的罕見突變數(shù)量。而血液干細(xì)胞具有自我更新能力,在生物體的整個生命期均存活于機體中。因為這一假說難以得到檢驗,它一直存在著爭議。
文章的共同主要作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院首席科學(xué)家Thomas Snyder說主要的挑戰(zhàn)是要在一些急性髓系白血病中鑒別出蛋白質(zhì)編碼突變,然后分離并分析這些罕見的、癌變前造血或殘留干細(xì)胞以確定如果有,則有哪些白血病突變存在于這些“正?!备杉?xì)胞中。
Snyder說除了測序方法,研究小組還使用了高通量的流式細(xì)胞儀來鑒別患者的健康造血干細(xì)胞與他們的白血病干細(xì)胞的特異性標(biāo)記物,分離非常罕見的癌變前造血干細(xì)胞群。
Quake和Snyder開發(fā)這些技術(shù)來分選和研究了單個細(xì)胞的基因組。“只有當(dāng)你能夠觀測單個細(xì)胞并確定它的表型時,你才能最終證實癌癥演變的早期階段,”Snyder說。