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接力科学圣火:年轻科学家解开家族性白血病谜团

2018/08/03 来源:生物探索
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导读
30年前,医学博士Kevin Shannon在加州大学旧金山分校遗传学家Yuet Wai Kan的实验室中,进行了家族性白血病的遗传学研究。他虽然成功定位到了7号染色体的相关区域,但是引发这种疾病的特定基因依然是个迷。如今,就在Shannon博士的实验室里,新一代的学者们接过了科学的火炬,解开了困扰他30年的谜团。

Kevin Shannon博士正在指导年轻的研究员

加州大学旧金山分校和田纳西州圣犹达儿童医院的研究人员解开了困扰医学界几十年前的谜团:他们发现了一组基因的遗传突变,这种突变导致了家族性血液病,有时甚至还会导致白血病。

这项研究基于对5个家庭中16个兄弟姐妹的DNA进行分析,报告称一些患有这些突变的儿童会自发恢复,这可能有助于医生避免使用侵入性方法或有风险的骨髓移植来治疗这种疾病。

围绕这种疾病产生的难题可以追溯到30多年前,当时加州大学旧金山分校的Kevin Shannon博士是著名遗传学家Yuet Wai Kan博士实验室的研究员。Shannon及其同事遇到了几个家庭,这些家庭的多个孩子可能患有低血细胞计数(骨髓增生异常综合征MDS)和一种急性髓性白血病(AML),这些患者同时只有一个7号染色体(正常情况下应有两个7号染色体拷贝),也被称为7号染色体单体综合征。

1989年,Shannon博士使用当时最先进的技术,成功定位了7号染色体的区域,并称之为家族7号染色体单体综合征。但当时没能找到与该疾病相关的特定基因,不过Shannon和他的同事依然收集和保存了具有相似病史的其他家庭的血液样本。

最近的突破则由Shannon实验室的研究员Jasmine Wong博士带头完成,成果发表在2018年7月26日的《JCI Insight》杂志上。她在加入这个实验室之前阅读了Shannon 1989年的论文,并在过去的10年里一直试图了解导致这种遗传病的基因。


“在阅读那篇论文时,我想到了那些被白血病折磨的孩子的父母。”Wong说,“也许有的父母在考虑第二个孩子是否能成为第一个孩子潜在的骨髓捐赠者,但现实让人心碎——他们都患有同样的疾病,这也是一个非常令人费解的科学谜团。”

Jasmine Wong博士

Wong开始将Shannon博士多年来从家族7号染色体单体综合征患者收集的血液样本汇总成遗传家谱,并在加州大学旧金山分校儿科肿瘤学家Mignon Loh医学博士的帮助下鉴定新患者。

这一突破最终得益于Wong博士与本论文的共同通讯作者,Jeffrey Klco博士的合作。他和共同第一作者Victoria Bryant博士对Wong博士鉴定出的五个家庭的组织样本进行了深入的基因测序,数据显示位于7号染色体上的基因SAMD9和SAMD9L的突变与家族7号染色体单体综合征密切相关,但许多患者健康的兄弟姐妹和患者的父母也携带这些突变而没有出现任何症状。

研究人员表示,患有骨髓增生异常综合征和急性髓性白血病的患者有一系列特定的继发性基因突变位点,这会导致他们的病情恶化。而没有这些额外突变的患者往往从未有过任何症状,或者开始发生低血细胞计数后就在没有治疗的情况下自发恢复。

这些发现也可能与其他血液疾病有关。“7号染色体上的遗传突变在急性髓性白血病和骨髓增生异常综合征患者中非常频繁,而且这种突变还与恶性肿瘤的不良预后相关,会导致肿瘤对现有疗法反应不佳。”Wong说,“由于7号染色体上有超过860个基因,因此进一步了解SAMD9和SAMD99L在非家族性MDS和AML中的作用,以及它们如何与7号染色体上乃至其他染色体上的癌症基因相互作用将会显得非常有趣。

Shannon博士将这一发现部分归功于30年前Yuet Wai Kan博士的指导,他说:“当我想要研究这种不同寻常的白血病时,Kan博士对我很有信心,虽然他的实验室当时没有研究过白血病。现在像Jasmine和Jeff这样的年轻科学家正在将科学的火炬传承下去,带到未来,并希望我们的科学发现能够改善人们的生活。”

参考资料:

Genetic study of familial leukemia solves 30-year medical mystery

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