发现儿童癌症成神经细胞瘤的新基因
儿童癌症研究人员已经发现了一种基因变异是成神经细胞瘤的重要诱因,成神经细胞瘤是儿童早期最常见的实体癌。由费城儿童医院的研究人员领导的研究团队发现,LMO1基因的常见变异会增加患侵袭性成神经细胞瘤的风险,同时也标志着该基因在形成后继续推动癌症的发展。
这项研究今天发表在《自然》杂志的网络版上。一种癌症交感神经系统它通常以固体的形式出现肿瘤在腹部,神经母细胞瘤占的10%儿童癌症人死亡。
“虽然基因与LMO1密切相关的基因在其他癌症中也曾被发现,但这种基因在成神经细胞瘤中并不被怀疑有作用,”费城儿童医院儿童癌症研究中心主任,该研究的领头人John M. Maris博士说。“我们发现,它不仅会使儿童面临患成神经细胞瘤的风险,还会作为致癌基因驱动生物变化,使肿瘤生长并扩散到全身。”
马里斯补充说,尽管直接的临床应用不能立即实现致癌基因可能为发展更有效的成神经细胞瘤治疗提供靶点。
Maris与Hakon Hakonarson,医学博士,费城儿童医院应用基因组学中心主任,该研究的共同资深作者,以及一个大型国际研究团队合作进行全基因组关联研究(GWAS)。他们分析了2251名患者的DNA样本(其中大部分由多中心儿童肿瘤组提供)以及6097个对照样本。
研究人员发现,成神经细胞瘤和位于11号染色体上的LMO1基因之间存在显著联系,该基因能在最具侵袭性的疾病患者中检测到最强的信号。研究的这一部分确定了snp,即DNA序列中单个字母的变化,它使儿童易患成神经细胞瘤。
研究小组随后在成神经细胞瘤癌细胞的整个基因组中寻找拷贝数的改变——DNA片段的重复或缺失。LMO1基因再次显示出异常变化:DNA重复片段往往在很大比例的肿瘤中出现。
“LMO1基因的正常作用主要是调节神经系统中的基因转录,”Maris说。在基因转录过程中,dna编码的信息被转化为RNA,这是基因执行生物功能过程的一部分。“我们在这个基因中发现的异常会导致活性异常增加,导致肿瘤细胞产生过多。”
为了进一步研究该基因的作用,研究人员使用基因工具来降低LMO1的活性,并表明这抑制了培养中的成神经细胞瘤细胞的生长。增加LMO1基因的表达则会产生相反的效果,导致肿瘤细胞增殖。
由于已知LMO家族中的其他基因在急性白血病中活跃,其他研究人员一直在研究针对LMO通路部分的潜在抗白血病药物。然而,Maris补充说,利用这些知识来开发白血病或成神经细胞瘤的治疗方法还需要进一步的工作。
与此同时,Maris认为,目前的研究表明GWAS研究,已经被广泛应用于识别导致疾病风险的常见基因变异,可能还有另一个好处,表明相同的遗传区域可能对疾病有强烈的影响癌症进展。“这类研究的真正潜力可能在于发现新的治疗靶点。”
hakon纵火对此表示赞同,并补充说:“这是综合基因组学的一个主要例子,将SNP发现阵列与基因表达阵列和其他功能方法结合起来,在扩大我们的知识库,将基因发现转化为临床应用方面具有巨大的希望。”