相信很多人都非常想了解導(dǎo)致膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的關(guān)鍵基因突變的原因是什么?為此,醫(yī)學(xué)教育網(wǎng)小編搜集整理如下信息,請參考!
近日,來自耶魯大學(xué)(Yale University)系統(tǒng)生物學(xué)研究所的 Sidi Chen 教授團(tuán)隊(duì)與瑞士的 Randall Platt 教授課題組合作,用 CRISPR 技術(shù),成功找到了導(dǎo)致膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的關(guān)鍵基因突變。這項(xiàng)研究發(fā)表在了《自然》子刊《Nature Neuroscience》上。
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是一種惡性腦腫瘤,極難治療。據(jù)估計(jì),在確診后,約一半的患者只能活上 1-1.5 年。不幸的是,我們非但沒有治療這種疾病的好方法,甚至連它背后的原因都沒有摸清。目前,生物學(xué)家們知道有超過 223 條基因和這個(gè)疾病有關(guān)。但我們不知道哪幾條基因,或者是哪些基因的組合會導(dǎo)致這些癌癥。這也是 Chen 教授團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)。
在耶魯大學(xué),Chen 教授的研究重點(diǎn)在于開發(fā)新型工具,并將它們應(yīng)用于下一代的癌癥遺傳學(xué)、基因組學(xué)、以及系統(tǒng)生物學(xué)。這些工具有助于解決癌癥病發(fā)、進(jìn)展、轉(zhuǎn)移等一系列問題,并可以為潛在的治療方案提供洞見。
為了尋找到會導(dǎo)致膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的基因突變,Chen 教授團(tuán)隊(duì)利用 CRISPR 基因編輯技術(shù),開發(fā)了一種全新的篩選手段。首先,他們在數(shù)據(jù)庫中找到了人類腦癌中常見的基因突變,并由此構(gòu)建了一套 sgRNA 庫,用于 CRISPR 編輯。隨后,他們使用了腺相關(guān)病毒(AAV)技術(shù),將這些能突變特定基因的系統(tǒng)引入到了小鼠腦內(nèi)。之后,他們觀察這些小鼠是否會出現(xiàn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的癥狀。由這些發(fā)病的小鼠,研究人員能反推出哪些基因突變會誘發(fā)這種致命腦瘤。
如他們所料,不少小鼠都出現(xiàn)了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。對于這些大腦組織的后續(xù)測序分析,研究人員們發(fā)現(xiàn)一些基因突變特別常見。Pten、Nf1、B2m、Trp53 等參與到細(xì)胞周期、免疫調(diào)控、以及 DNA 修復(fù)與復(fù)制的基因,突變的頻率更是要超過 70%.這些結(jié)果表明了這些基因在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的病發(fā)中或許起到了關(guān)鍵作用。
由于 CRISPR 技術(shù)的高效和精準(zhǔn),研究人員能夠一次讓多條基因產(chǎn)生突變。這也讓他們得以分析不同的基因突變組合在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤里的影響。在分析中,研究人員一共評估了超過 1500 種突變組合。其中,B2m–Nf1、Mll3–Nf1、以及 Zc3h13–Rb1 這些基因組合被認(rèn)為是誘發(fā)腦瘤的主要共同驅(qū)動因素。
除了找到潛在的致癌因素外,這項(xiàng)研究還為治療提供了洞見。研究人員想要知道,這些基因突變是否會影響腦瘤的治療。因此,他們?yōu)椴煌耐蛔冃∈筮M(jìn)行了替莫唑胺(temozolomide)化療,觀察這些小鼠的治療成效。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),帶有 Zc3h13 或 Pten 突變的小鼠,對化療的反應(yīng)尤其差。這或許能為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療提供新思路——如果患者體內(nèi)帶有這些突變,醫(yī)生就應(yīng)當(dāng)考慮化療外的治療方案。
“我們已經(jīng)對人類癌癥基因組進(jìn)行了測序,有數(shù)千個(gè)新基因突變和癌癥聯(lián)系到了一起。但是之前還很難證明哪些基因,或者哪些基因組合真正導(dǎo)致了癌癥,”Chen 教授說:“如今,我們能利用這些信息,來決定哪些藥物最有可能對單獨(dú)的患者帶來好的療效。這離個(gè)體化癌癥治療又近了一步。”
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