儿童癌症研究显示基因表达分析的有用性

根据加州大学圣克鲁兹基因组研究所的研究人员领导的一项新研究，分析癌症儿童肿瘤细胞中的基因表达，比分析DNA突变更有可能揭示治疗靶点。

这项研究发表于10月25日JAMA网络开放的数据为144肿瘤样本来自128名儿童癌症患者参加了四项精准医疗临床研究在美国和加拿大。

对于越来越多的癌症患者，医生分析患者肿瘤中的特定基因突变，以帮助选择最好的治疗方法。然而，根据第一作者Olena Vaske的说法，在儿童中，这种肿瘤的基因分析不太可能揭示治疗的目标，她是加州大学圣克鲁兹分校儿科基因组学科利根主席。

“在儿科癌症中，通常不是DNA突变导致癌症，而是由发育方式的改变引起的发育错误基因表达受到监管，”瓦斯克解释道。

Vaske在UCSC树屋儿童癌症计划的团队一直致力于分析来自RNA测序的基因表达数据。当一个基因被打开或激活时，它的DNA序列被转录成信使RNA分子。测序RNA分子肿瘤细胞不仅揭示了这些细胞中哪些基因被激活，还揭示了它们的活性(活性越高的基因产生的RNA转录物越多)。

使用Treehouse Initiative的儿童肿瘤比较RNA序列分析框架，将每个患者的数据与来自公共基因组数据集的超过11000个肿瘤RNA测序样本的概要进行比较。该分析确定了不同寻常的基因表达模式，可用于识别每个患者的可药物基因和通路。

瓦斯克说:“我们正在寻找异常值，即与其他细胞相比不寻常的过度表达基因，这可能是导致该患者疾病的原因。”

研究人员发现，基因表达分析对144个肿瘤样本中的68%可能有用。相比之下，DNA突变信息仅对46%的样本有用。在36%的样本中，可药物过度表达基因途径仅通过RNA分析确定，但在肿瘤DNA分析中不明显。

这项队列研究是由五个机构组成的联盟进行的:加州大学圣克鲁斯分校、不列颠哥伦比亚省儿童医院、斯坦福大学露西尔·帕卡德儿童医院、奥兰治县儿童医院和太平洋儿童神经肿瘤联盟。临床合作伙伴向UCSC的研究人员发送了患有复发性、难治性或罕见癌症的儿童和年轻人的RNA测序数据，这些人正在接受精准医疗方案的治疗。每个临床站点都有自己的精准医疗方案，UCSC作为第三方机构对每个站点的肿瘤数据进行二次分析。

UCSC分子、细胞和发育生物学助理教授瓦斯克说:“这是一项可行性研究，旨在表明我们可以做到这一点——为潜在患者获取数据，并足够快地处理和分析数据，使其有用。”“我们第一次证明了这个框架可以在不同的领域一致使用精密医学临床试验。”

虽然这项研究不是为了评估临床影响而设计的，但研究人员确实看到了基因表达分析的结果与一些患者的临床反应之间的相关性。

该研究还证明了整合来自公开基因组数据集的数据的价值。UCSC团队在进行比较分析之前，以统一的方式处理了所有来自公共数据集和临床合作伙伴的RNA测序数据。在Treehouse Initiative的网站上，癌症研究人员可以获得整合数据的概要，其中包括超过1.2万个肿瘤样本。该团队现在还建立了一个正常组织RNA测序数据的纲要。

“对于比较分析来说，这是一个数字游戏，所以概要越大，就越可靠分析将。这就是为什么我们如此强烈地相信开放共享数据，”瓦斯克说。

Vaske共同创立的“树屋儿童癌症计划”(Treehouse Childhood Cancer Initiative)，利用基因组学和大数据分析的力量来应对为患有癌症的儿童寻找有效治疗方法的挑战。与临床合作伙伴合作，Treehouse团队现在定期参加临床“肿瘤委员会”，医生和遗传学家在那里会面，分享治疗个别癌症患者的信息和想法。

“下一步将是直接评估这种方法的临床应用。这项研究为我们这样做奠定了基础，”瓦斯克说。