生物通報道  研究人員發(fā)現(xiàn)，出生攜帶罕見染色體異常的人罹患一種罕見兒童白血病的風險要高2700倍。在這一異常情況下，兩種特異的染色體融合在一起但變得容易發(fā)生災難性的碎裂。這些研究結果發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上。

急性淋巴細胞白血病（ALL）是一種最常見的兒童癌癥(延伸閱讀：Nature子刊揭示白血病的推手）。過去科學家們發(fā)現(xiàn)一小部分ALL患者的白血病細胞基因組中有重復的21號染色體片段。這種形式的ALL_ iAMP21 ALL比其他的ALL形式需要更強力的治療。科學家們采用現(xiàn)代DNA分析方法重建了導致iAMP21 ALL的一連串遺傳事件。

該研究小組注意到，一些iAMP21 ALL患者出生即存在一種異常情況：他們的第15和21號染色體融合在了一起。研究人員希望確定這種融合（稱作為羅伯遜易位）是否與這一罕見的ALL形式相關。他們發(fā)現(xiàn)，兩條染色體連接將個體罹患罕見iAMP21的風險提高了2700倍。

論文的主要作者、紐卡斯爾大學教授Christine Harrison說：“治療方法的發(fā)展改善了患者預后，但iAMP21 ALL患者相比于其他的白血病患者需要更強力的化療。盡管罕見，攜帶這種特殊的15與21號染色體融合的患者尤其易患iAMP21 ALL。”

“我們繪制出了從正常基因組轉(zhuǎn)變?yōu)榘籽�病基因組細胞跟隨的線路圖。”

研究小組對如何分析基因組數(shù)據(jù)，揭示導致健康細胞癌變的連串復雜遺傳改變提供了一些新見解。他們現(xiàn)在可以實時在某一時間點取得癌細胞，推斷出細胞生命周期中發(fā)生的突變事件的相對時間及模式。

該研究小組對來自iAMP21 ALL患者的9個樣本進行了測序，其中4個有罕見的羅伯遜易位事件。他們發(fā)現(xiàn)有羅伯遜易位的4名患者其癌癥是由稱作為染色體碎裂（chromothripsis）的災難性遺傳事件啟動。這一事件導致融合的15和21號染色體碎裂，隨后DNA修復機器按一種高度缺陷及不正確順序?qū)⑷旧�體重新粘到一起。在另外5名患者中，癌癥是由兩個拷貝的21號染色體頭對頭融合到一起所觸發(fā)，這通常發(fā)生在染色體碎裂之后。

論文的第一作者、Wellcome Trust Sanger研究所的Yilong Li說：“這是一種不同尋常的癌癥——在iAMP 21 ALL患者中我們看到大塊染色體重排擊中了基因組的同一部分。我們開發(fā)的一種方法現(xiàn)在可用于調(diào)查所有癌癥類型的遺傳改變。”

研究小組發(fā)現(xiàn)在研究的所有患者中發(fā)生了一致的一連串遺傳事件。盡管這些事件乍一看似乎是隨機和混亂的，最終的結果是導致新21號染色體中一些基因的數(shù)量和排列進行了優(yōu)化，從而驅(qū)動了白血病。

研究小組將利用這種方法來解密許多不同癌癥類型潛在的遺傳事件。

“我們的研究結果最驚人的地方是發(fā)現(xiàn)，這類白血病可以極其迅速地形成——有可能只需幾次細胞分裂。我們現(xiàn)在希望了解異常融合染色體如此容易發(fā)生這種災難性碎裂的原因，”共同主要作者、Wellcome Trust Sanger研究所的Peter Campbell博士說。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文索引：

Li Y, Schwab C, Ryan S, et al (2014) 'Constitutional and somatic genomic rearrangements coherently restructure chromosome 21 in acute lymphoblastic leukaemia'. Nature

Advanced online publication in Nature on 23 March, 2014.