2010年12月16日

最常见的小儿脑癌基因组密码被破解

约翰·霍普金斯医疗机构

约翰·霍普金斯大学基梅尔癌症中心的科学家们破解了成神经管细胞瘤的基因密码。成神经管细胞瘤是最常见的小儿脑癌，也是癌症儿童的头号杀手。这张基因“地图”被认为是首个关于儿童癌症基因组的报道，并发表在12月16日的《儿科》杂志的网上科学表达。

科学家们说，值得注意的是，研究结果显示，患有成神经管细胞瘤的儿童的基因组中与癌症相关的改变比成年人少5到10倍。

“这些分析清楚地表明，儿童癌症的基因变化与成人肿瘤显著不同。通过更少的改变，我们希望可以更容易地利用这些信息来开发新的治疗方法，”医学博士、博士Victor Velculescu说，他是Johns Hopkins Kimmel癌症中心的肿瘤学副教授。

“我们现在知道许多Medulloblastoma难题是什么，”克莱顿·斯塔尔斯坦，M.D. of Johns Hopkins的Ludwig中心联合主任教授Bert Vogelstein。“现在，我们必须弄清楚如何把砌起来，并在零上的难题，开发新疗法的部分。这是科学家们将集中在为下一个十年。”

约翰·霍普金斯大学的研究小组使用自动化工具对数亿种名为核苷酸的化学物质进行了排序，这些化学物质以预先编程的方式组合在一起，形成DNA，进而形成基因组。这些核苷酸字母的组合形成了基因，基因提供了指导细胞活动的指令。核苷酸的改变，即突变，可以产生编码错误，将正常细胞转化为癌变细胞。约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins university)的科学家此前曾用类似的方法绘制过胰腺癌、成人脑癌、乳腺癌和结肠癌的基因组序列。

在这项研究中，科学家们对22个儿童髓母细胞瘤样本中几乎所有的蛋白质编码基因进行了测序，并将这些序列与每个患者的正常DNA进行比较，以确定肿瘤特异性的变化或突变。每个肿瘤样本平均有11个突变。总共有225个突变。

然后，研究人员搜索了第二组66个成神经管细胞瘤，包括一些来自成年人的样本，以发现这些突变是如何改变基因产生的蛋白质的。

研究小组发现，大多数突变集中在少数几个基因家族或途径中。最常见的途径是，将构成染色体的长链DNA扭曲成紧密的包，包的打开和闭合取决于基因何时需要被激活。这一过程受到基因之外的化学物质的控制，科学家称之为“表观遗传”。

在表观遗传途径中，两种常见的突变基因都参与了被称为组蛋白的分子如何包裹DNA。

“在儿童癌症中，这些表观遗传变化可能比我们想象的更重要，”威尔·帕森斯(Will Parsons)说，他是医学博士、博士，曾在约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins)工作，现在是德克萨斯儿童癌症中心和贝勒医学院的助理教授。

在整个88个髓母细胞瘤样本中，有16%发现了MLL2和MLL3的突变。此外，科学家还发现了其他三种表观遗传改变基因组扫描时，总集合占所有突变的20%脑癌样本。