研究确定了儿童脑癌的新表观遗传变化

研究确定了儿童脑癌的新表观遗传变化
复发性室管膜瘤的DNA甲基化和转录组格局。10例复发室管膜瘤的手术、放化疗及致瘤性资料的时间过程总结。插入原发(p)或复发(r) PFA和RELA肿瘤(圆形括号中为模型ID)的小脑内(ICb)和脑内(IC)原位异种移植瘤形成图像,以显示肿瘤(T)、脑积水(*)和脑脊液扩散。B复发性PFA epn小鼠原位移植模型。在大体(上图)的小鼠大脑(轮廓)上可以看到肿瘤形成。H&E染色(中)显示原发患者肿瘤与PDOX肿瘤的组织学比较。显示了小脑内(ICb) PDOX模型从第I (I)代到第V (V)代连续体内移植过程中动物存活时间(下面板)的变化,以及植入不同细胞数量(从每只小鼠1000个细胞到10万个细胞)对两种PDOX模型动物生存时间的影响(n = 10只小鼠/组)。比例尺= 50µM。C热图显示所有EPN肿瘤样本中最高变量20,000 CpGs的DNA甲基化比率。患者ID被垂直标记在热图的顶部。 The black and gray bars under the patient IDs are used to separate tumors from the same patient. D Phylogeny tree construction using the top 6000 CpGs with variable DNA methylation ratios in RELA (red circle) and PFA (blue circle) tumors. E Principle component analysis of RNA-seq data from EPN tumor samples using age matched childhood normal brain tissues as references. F Heatmap representing the PFA (left) and RELA (right) primary tumor signature genes' expression levels in all samples, including multiple relapses. The primary signature genes were selected from a previously published database GSE64415, and those overlapped with our consistently decreased (green) and increased (red) genes were highlighted. G CA methylation ratios in PFA (left) and RELA (lower) primary and recurrent tumors as compared with normal childhood cerebellar and cerebral tissues. Boxplots indicate median, first and third quartiles (Q1 and Q3), whiskers extend to the furthest values; the uppermost and lowest line indicates the maximum and minimum values, respectively. Marked on the top of each boxplot is the number of samples analyzed including Cerebellum (n = 2); Cerebrum (n = 3); PFA-P (n = 2); PFA-R1 (n = 5); PFA-R2 (n = 3); PFA-R3 (n = 1); PFA-R4 (n = 1); RELA-P (n = 3); RELA-R1 (n = 4); RELA-R2 (n = 2); RELA-R3 (n = 2); RELA-R4 (n = 2); RELA-lateR (n = 2). Credit:自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 34514 - z

根据美国西北医学杂志发表的一项研究,研究人员在儿童脑肿瘤中发现了以前未知的一系列表观遗传变化,这些变化可以作为新的治疗靶点,为患者提供替代治疗方案自然通讯

李晓南,医学博士,癌症研究的雷切尔和马克戈登教授,西北大学罗伯特H. Lurie综合癌症中心的成员,是这项研究的高级作者。

小儿室管膜瘤是儿童脑癌中第三常见的类型,目前复发率为50%,大多数患者由于治疗效果不佳最终会死于该病。

虽然这种癌症具有侵袭性,复发很常见,但与其他类型的脑肿瘤相比,肿瘤的生长速度较慢,这为患者护理团队尝试不同的治疗策略提供了一个小窗口,包括切除复发肿瘤。尽管手术和放疗可以帮助延长患者的生存期,但迫切需要更有效和长期的治疗方案。

在目前的研究中,Li的团队进行了DNA甲基化测序和RNA测序来鉴定使用患者匹配的原发性和复发性室管膜瘤肿瘤组织样本他们接受了放射治疗,在13年的时间里经历了多次癌症复发。

根据Li的说法,从这组独特的患者肿瘤中,研究人员开发了一组新的患者来源的原位异种移植小鼠模型,这对于提高对肿瘤生物学的理解和测试新疗法至关重要。

“室管膜瘤是一种非常有趣的肿瘤,与许多其他肿瘤不同在美国,基因突变并不是主要原因。在这个肿瘤中,我们称突变为“沉默的”,因为没有很多突变。这些变化主要是在表观遗传学方面,这就是为什么我们专注于DNA甲基化,”李说,他也是血液学、肿瘤学和干细胞移植部门的儿科教授。ob体育开户网址

利用异种移植模型,研究人员确定了三组独特的表观遗传突变。

第一组包括由潜在的“驱动”DNA甲基化区域(DMRs)调控的差异表达基因,或包含不同DNA甲基化模式的基因组区域,从原发肿瘤转移到复发肿瘤。

第二组含有差异表达基因,这些基因是由潜在的“助推器”DMRs调控的,这种基因只在复发性肿瘤中发现。特别是,研究人员发现PLEKHG1基因在所有复发性肿瘤模型中都有表达,据Li说,这表明该基因可能是一个潜在的治疗靶点。

在原发肿瘤中发现的第三组突变是“复发的预测因子”,或者是一组表观遗传标记,可以帮助预测癌症是否会复发有很高的复发风险。这些预测因素可以帮助提供者避免对患者进行不必要的治疗这可能会导致进一步的并发症,李说。

“儿童的大脑仍在发育中,如果你对他们进行不必要的过于严厉的治疗,会延迟他们的发育,降低生活质量。如果我们有任何方法可以预测并改善他们的生活质量,这是非常重要的,”李说。

此外,筛选这些驱动因素和助推器可以帮助确定潜在的治疗靶点和基于精准医疗的治疗策略。

“需要知道的重要事情是,复发性肿瘤与原发肿瘤并不完全相同——它们变化很大——对于这类研究,我们需要更多的合作。我们需要与尽可能多的医院和机构合作。”

更多信息:Sibo Zhao等,儿童室管膜瘤患者复发的表观遗传改变,自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 34514 - z
期刊信息: 自然通讯

所提供的西北大学
引用:研究确定了儿童脑癌的新表观遗传变化(2022,12月6日),检索自2022年12月9日//www.puressens.com/news/2022-12-epigenetic-pediatric-brain-cancer.html
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