《Nature》連發兩文！兒童癌症基因組研究迎來大突破！

新聞 03-03

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導讀

成人的癌症往往由多種遺傳變異引起，這些變異積少成多，量變帶來質變，最終誘使癌症的出現，而兒童癌症與成人癌症在類型、嚴重程度、康復率等方面都有著很多不同。有資料證明，在現實生活中，兒童惡性腫瘤的發病率正呈逐漸升高的趨勢。2月28日，知名學術期刊《Nature》連發兩文，對兒童的泛癌症基因組分析結果進行了詳細闡述，為兒童癌症的基因組研究提供了依據，對兒童癌症精確醫學的發展具有啟示意義。

Hopp-Children癌症中心的Gr?bner等人對961名癌症患者進行泛癌症基因組分析，這些患患有24種不同的腫瘤。另外，St.Jude兒童研究醫院的Ma教授等人在1699名兒童癌症患者中取得了腫瘤樣本與健康組織的樣本，並使用了多種下一代測序技術，尋找兩者基因組中存在的不同。這些兒童患者患有6種不同的癌症，具有很好的代表性。這兩項研究詳細地指出了兒童和成人癌症基因組間的關鍵性差異。

兒童癌症突變率少於成人

首先，研究人員發現兒童癌症的基因突變和結構變異少於成人癌症。Gr?bner等人的報告中指出了未成年的突變率比成人癌症低14倍。Gr?bner等人與Ma等人均發現兒童癌症基因組中的突變總數與年齡有顯著相關性，這與細胞會隨著年齡增長而積累突變的觀點一致。

Ma等人的研究中兒童癌症體細胞的突變率

Gr?bner等人的研究中兒童癌症體細胞的突變率

兒童癌症由單個驅動基因引起

其次，研究人員指齣兒童通常由單個驅動基因引起。Gr?bner及其同事分析的癌症基因組中57％攜帶單個驅動突變，而且，父母遺傳並存在於身體所有細胞中的種系突變是兒童癌症的致病因素，7.6％的癌症與可檢測的種系突變相關。

此外，兒童癌症基因組中多含有突變或結構變體之一，而非二者的混合物。Ma和他的同事從結果中也注意到，兒童患者的主要致癌因素是拷貝數異常，或是DNA結構的改變。這些因素佔到了62%，高於大家普遍認為的DNA點突變。從機理上看，拷貝數異常會讓患者產生過多或過少的特定基因，而DNA結構改變則會造成基因的重排。

在針對結構變體表徵的癌症研究中，研究人員還觀察到了DNA修復途徑的種系突變。這些差異突出了兒童與成人不同的癌症發生的潛在機制。

Gr?bner等人的研究中兒童癌症的種系突變

兒童癌症基因更易突變

再者，與成人癌症基因相比，兒童基因更容易發生突變。Gr?bner及其同事發現成人癌細胞內只有30％與成人癌症重疊的突變基因，Ma和他的同事在癌細胞中也只發現了45％。這就提示，兒童癌症基因組中存在驅動突變的因子，導致兒童基因更易發生突變。

Gr?bner等人的研究中兒童癌症與成人癌症類型相比顯著突變的基因

從這些分析中收集到的數據對兒童癌症精確醫學的發展具有啟示意義。

另外，Gr?bner等人發現約50％的腫瘤可以通過臨床或正在開發的藥物進行靶向基因組改變，同時還提供了特異性改變兒童腫瘤的設計方案。此外，這些研究還提高了兒科腫瘤學家對生殖突變的重視。儘管這些研究提供了有價值的見解，但仍需大量工作才能有更精確更令人滿意的結果誕生。

目前，Gr?bner及其同事還無法確定其研究的部分腫瘤是否存在驅動突變，而且也沒有足夠的樣本來檢測罕見突變，因此需要持續的協作和數據共享來收集足夠的腫瘤信息。此外，兩各研究組都鑒定出了結構變異，因而需要全基因組測序來檢測編碼區域外的驅動，才能為大型兒童腫瘤的進一步分析工作鋪平道路。

參考資料：

1.Susanne N. Gr?bner,et al.The landscape of genomic alterations across childhood cancers.Nature.28 February 2018

2. Xiaotu Ma, et al.Pan-cancer genome and transcriptome analyses of 1,699 paediatric leukaemias and solid tumours..Nature.28 February 2018

3. Landscapes of childhood tumours

4.Genome studies unlock childhood-cancer clues

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