科学家开发了新的基于基因组学的方法来了解癌症亚群的起源
科学家们很早就认识到，癌症在显微镜下看起来可能是一样的，但携带不同的突变，对治疗的反应不同，对患者的结果也截然不同。由圣裘德儿童研究医院的科学家领导的一个国际团队开发了一种新的方法，使用来自不同物种的基因组信息来了解驱动这些不同癌症亚型形成的生物学。
这种方法是通过研究一种名为室管膜瘤的肿瘤而开发出来的，这种肿瘤影响儿童和成人的大脑和脊柱，但也可能转化为其他形式的癌症。该研究首次证明，室管膜瘤在神经系统的不同区域出现时，亚型干细胞在那里发现了特定的突变。这项研究还发现了第一个被称为EPHB2的基因，它被证明会导致室管膜瘤，并创建了这种疾病的第一个精确的实验室模型。这项研究今天发表在著名科学杂志的在线出版物上自然作者是Richard Gilbertson，医学博士，圣犹大发育神经生物学和肿瘤学部门的成员。
“我们开发的方法为世界各地的科学家提供了一种灵活的方法来测试不同癌症的子集在特定情况下出现的假设突变发生在特定的细胞类型中，”吉尔伯特森说。“因为从这种方法开发的实验室模型准确地模拟了患者亚组，它们可以用于为这些患者开发和定制有效的新治疗方法。”
该项目建立在吉尔伯特森实验室早期研究正常干细胞在癌症中所起作用的基础上。人体依赖干细胞，干细胞可以分裂并承担更特殊的功能，以保持器官的修复和正常运作。这项研究包括来自美国、加拿大和英国七个机构的科学家。
在这项研究中，研究人员从美国、加拿大和欧洲的患者中收集了204例室管膜瘤，对室管膜瘤基因组进行了迄今为止最全面的分析。研究人员发现，DNA的获取或丢失模式取决于室管膜瘤在大脑或脊柱中的位置，并发现了该疾病的9种亚型。分析还确定了200多个基因对引发肿瘤或帮助癌症扩散具有潜在的重要意义。其中包括EPHB2，一种调节干细胞分裂的基因，最近被发现与肠道肿瘤有关。在这项研究中，研究人员仅将EPHB2与一种室管膜瘤亚型联系起来。
研究人员还追踪了导致室管膜瘤的不同干细胞群。研究人员使用圣犹大生物统计系的副研究员斯坦利·庞德博士开发的算法，比较了不同类型的人群基因表达在人室管膜瘤中，胚胎和成年小鼠神经系统不同区域干细胞的基因表达。这一数学工具首次使得比较物种之间的全球基因表达模式成为可能。
这项实验将人类癌症的一种亚型与老鼠的一种特定亚群联系起来神经系统或神经干细胞．这些干细胞也缺乏肿瘤抑制基因Ink4a/Arf。当额外的EPHB2副本被添加到这些神经干细胞中，并将这些细胞植入小鼠的前脑时，一半的小鼠在200天内患上了脑瘤。科学家们继续通过几种不同的测量方法表明，这种肿瘤与人类室管膜瘤相同。相反，当额外的EPHB2拷贝插入到小鼠神经干细胞的其他亚群中时，没有发生室管膜瘤。
额外的测试发现，小鼠室管膜瘤模型只匹配人类室管膜瘤的一种亚型，但不匹配其他形式的常见人类脑肿瘤。
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