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Nature故事:他用DNA测序技术,让百年肿瘤“变废为宝”

2017/05/12 来源:生物探索
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导读
如果说到一百年前的肿瘤样本,你想到的会是什么?在癌症研究者的眼里,这些都是宝贵的资源。如今,Sam Behjati和他同事正在收集上个世纪二十年代的儿童肿瘤样本,通过DNA测序,他们找到了与癌症相关的突变。他们希望能够利用这些数据来开展靶向治疗的研究。


在伦敦大奥蒙德街儿童医院地下室的档案库里,存放着一些“宝贵”病历。癌症研究人员Sam Behjati希望能够利用这些资源开启未来的研究。5月2日,他和他的同事发表了一些成果,这些成果来自前个世纪3份儿童肿瘤样本的基因组序列。这则故事也于5月11日被Nature网站报道。

这些有历史意义的细胞有助于解决现代问题:少数罕见肿瘤样本还能供研究者使用。Behjati深刻地明白这一点。在维康信托基金会桑格研究所,他对那些可能导致罕见儿童肿瘤的基因组进行追踪。作为一名医生,他常常因为缺乏证据支持自己的大部分做法而感到沮丧。

“关于罕见儿童肿瘤的治疗方案基本都是编造的,” Behjati说,“假设全国只有三到四个病人,那么你如何进行合理的临床实验?”

为了扩大测序样本池,2014年他决定利用先进的基因组测序技术来分析陈旧的病理样本DNA序列。医院里的165年存档样本和病人记录给他提供了一个机会。

百年病历,丰富的研究资源


图片来自Nature

美国国家癌症研究所的项目负责人Danielle Carrick表示,这项工作强调了这些档案资料是一份宝贵的资源。挖掘这些档案可以扩大稀有疾病以及民族群体的研究选择,可以开展更大规模的研究。

研究人员分析了许多较为古老的样本DNA:这些DNA序列已被用于数十万年前远古人类的研究。但随着时间的推移,这些DNA会逐渐减少,然而,癌症研究者们需要高质量的序列来寻找促进肿瘤生长的个体突变。

大奥蒙德街医院成立于1852年。Behjati以及大奥蒙德街医院儿童保健研究所的病理学家Neil Sebire带领团队研究了上世纪20年代的样本,这些样本完整地保存在档案室中。

研究人员研读了病人的登记资料,这里面包含了医生手写的病人名字、数量以及诊断情况。病理样本存放在小纸箱中,里面装满了几十个大约有指甲大小的石蜡立方体,每块石蜡都有对应的患者名字。石蜡中的样本浸泡在甲醛溶液中。

这几年,癌症治疗发生了巨大的变化。二十世纪二十年代来到大奥蒙德街的儿童癌症患者除了手术几乎没有选择。在缺乏现代影像学方法的情况下,被诊断的儿童往往都已经非常严重了,他们的肿瘤大到医生完全可以摸得着。

百年老样本,有了现代用途

Behjati希望,这些肿瘤样本能够帮助他和其他研究人员为未来的患者提供更好的治疗选择。他们挑选了三种样本:肌肉癌(横纹肌肉瘤)、血管瘤(毛细血管瘤)以及淋巴瘤。通过染色体切片证实了最初的诊断,他们提取了每个样本的DNA,并测定了366个基因的序列。他们在这三个样本中都发现了与癌症相关的突变。

他们将继续在大奥蒙德街医院收集资源,同时还计划挖掘其他医院的档案资源。随着收集样本的增加,他们计划用这些样本所产生的数据来寻找共同的、潜在的药物靶点。

Sebire指出,儿童癌症可能有一些特别合适的治疗方法。成人癌症的基因组往往被成百上千的基因突变所掩盖,而儿童癌症的基因组往往有更少的突变,这使得研究人员更容易找到那些最重要的突变。

随着技术的发展,这些百年老样本有了现代的用途。然病理学技术也正在逐渐衰退。Sebire预计,在不久之后,病理学实验室将放弃现有的显微镜仪器,而转向DNA测序仪和蛋白质检测仪器。

参考资料:

Century-old tumours offer rare cancer clues

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