小児腎臓がんが何百万もの遺伝的変化を抱えており、治療の可能性への扉を開いています

研究者は、一部の小児がんが以前に考えられていたよりもかなり多くのDNA変化を持っていることを明らかにしており、子供の腫瘍の見方を変え、おそらく新しいまたは再利用された治療オプションを開くことができます。

Wilms腫瘍として知られる小児腎臓がんの種類に集中し、以前は不可能だった解像度で国際的なチームが遺伝的に複数の腫瘍を配列決定しました。

このコラボレーションには、ウェルカムサンガー研究所、ケンブリッジ大学、プリンセスマキシマ小児腫瘍学センター、オランダのオンコード研究所、グレートオーモンドストリート病院、ケンブリッジ大学病院NHS財団トラストの研究者が含まれていました。

彼らは、がん細胞あたりの多くの遺伝的変化を予想よりも明らかにし、腫瘍ごとに何百万もの変化を加えました。これは、一部の小児腫瘍が免疫療法などの治療の対象となる可能性があることを示唆しています。

研究では、に公開されています 自然コミュニケーション、チームはまた、子供が生まれるまれなタイプのウィルムス腫瘍を引き起こす単一の自発的な遺伝的変化についても説明しており、この変化は子宮の発達中に早期に起こることを説明しています。

彼らは、これらの腫瘍が顕微鏡下で特定の外観を持っていることを発見し、 遺伝的プロファイル、将来的には、この遺伝的変化を伴う人々のための個別化された治療薬を開発し、臨床計画を調整することが可能であることを暗示しています。

この研究は、広く保持されている概念に挑戦しています 小児がん 遺伝的変化の数が非常に少なく、代わりに、将来の小児腫瘍に適応できる効果的な成人治療が存在する可能性があることを示唆しています。

ウィルムス腫瘍は、5歳未満の子供に大きく影響する腎臓がんの一種です。英国では、毎年約85人の子供がウィルムス腫瘍と診断されています。

以前は、Wilms腫瘍のような小児がん腫瘍が遺伝的変異とも呼ばれる遺伝的変化の数が少ないと考えられていました。

これらの腫瘍が人生の早い段階でどのように、そしてなぜ存在するかを調査するために、サンガー研究所のチームとその協力者は、これらの遺伝的変化がどのように、いつ起こったかについてもっと理解するために、最新のゲノムシーケンス技術を適用しました。

バルク全ゲノムシーケンス方法により、研究者は腫瘍内のすべての細胞によって共有される遺伝的変化を見つけることができます。これは成体腫瘍ではうまく機能しますが、細胞は発達する時間が増えているため、小児腫瘍は遺伝的変化を共有していません。つまり、すべての細胞で共有されていない多数の変異が見逃されます。

これを克服するために、チームは2つの最先端の技術を使用しました：ナノセクとも呼ばれ、単一細胞由来のオルガノイドの全ゲノムシーケンスのナノー酸シーケンスと、はるかに高い分解能で腎臓腫瘍を研究しました。これらの方法により、科学者は癌の単一の細胞に存在する可能性のある遺伝的変化を見つけることができます。

チームはこれらの方法を使用して、4か月までの4人の子供のWilMS腫瘍サンプルを遺伝的に配列決定しました。彼らは、単一の癌細胞には、既にバルクで識別されているものの上にさらに72〜111の変化があることを発見しました 全ゲノム シーケンス方法。

これは、腫瘍内の細胞の総数が考慮されると、以前に考えられていた低い数ではなく、腫瘍全体ごとに何百万もの遺伝的変化がある可能性が高いことを意味します。

小児腫瘍の理解を変えることに加えて、この新しい発見は治療にも影響を与える可能性があります。研究者は、この数の可能な遺伝的変化により、腫瘍が治療に速く耐性になる可能性があるか、一部の薬物がまったく機能しない可能性があることを示唆しています。

しかし、この発見は、小児腫瘍が現在免疫療法などの成体腫瘍に使用されている既存の治療のより良い候補であることを意味します。

チームはまた、3人の子供の腫瘍の進化をたどり、ウィルムス腫瘍を引き起こす新しい突然変異を発見しました。 FOXR2遺伝子のこの単一の変化は、腎臓が子宮内で発達している間に発生することがわかっており、顕微鏡下での腫瘍の特定の外観と特定のRNAの変化に関連しています。

研究者は、これがこれらの腫瘍を特定するために使用できること、そしていつか、WILMS腫瘍の特定の遺伝子プロファイルの特定の個別化された治療を開発することが可能であることを示唆しています。

Wellcome Sanger Instituteの共同ファースト著者であるHenry Lee-Six博士は、「特に成人では、多くのがん腫瘍に広範なシーケンシング方法は非常に有用です。しかし、癌の真の遺伝的複雑度、特に最年少の子供に発生するものを捕らえることができません。

「これらの最新のゲノムシーケンス技術により、新生児で発生する可能性のあるウィルムス腫瘍のより詳細な写真を見ることができます。これは、この状態をより詳細に理解するのに役立ち、小児腫瘍全体を見る方法と治療方法を変える可能性があります。」

オランダのプリンセスマキシマセンターの共同著者であるジャルノドロスト博士は、オランダの小児腫瘍学センターとオランダの腫瘍研究所の共同著者であると述べました。

「WILMS腫瘍の治療は、腫瘍の治療と再発のリスクを慎重にバランスさせ、幼い子供の生活の質とその家族に与える影響を最小限に抑える必要があります。腫瘍を引き起こす遺伝的変化を理解することにより、さまざまな遺伝的サブセットを特定することで、より標的を絞った治療オプション、つまり子どもたちが希望するものにつながる可能性があります。」

Wellcome Sanger InstituteとCambridge University Hospitals NHS Foundation Trustの共同著者であるSam Behjati教授は、「小児腫瘍は成人腫瘍よりもはるかに少ない数の遺伝的変化を持っていると広く信じられています。

「私たちの発見は、小児腫瘍が少なくとも4倍以上あることを示唆しています 遺伝的変化 予想よりも細胞ごとに、腫瘍ごとに何百万人もの変化が追加され、以前に見ることができたのは氷山の先端であることを強調しています。

「これは、小児腎臓がんと他の小児腫瘍の両方に影響を与えます。小児がんを完全に理解すると、それを治療したり、既存の治療を再利用してできるだけ早く必要な人に選択肢を取得するための新しい方法を開発できます。」