研究小組發(fā)現(xiàn)了罕見而致命的骨癌的新潛在原因

脊索瘤是一種罕見的侵襲性骨腫瘤，目前對脊索瘤的遺傳學和生物學知之甚少。在美國，每年大約百萬分之一的人患脊索瘤，其中只有5%是兒童。這些腫瘤可以發(fā)生在成人脊柱的任何地方。然而，在兒童中，這些腫瘤大多發(fā)生在顱底，使得完全手術(shù)切除具有挑戰(zhàn)性或不可能。任何殘留的腫瘤都要用高劑量的輻射治療，這可能對發(fā)育中的大腦造成嚴重損害。

洛杉磯兒童醫(yī)院個性化醫(yī)學中心的一組研究人員由Xiaowu Gai博士和Jaclyn Biegel博士領導，他們最近發(fā)表了一項基因組研究，通過進行一些基因組檢測工作，發(fā)現(xiàn)了兒童脊索瘤的兩類遺傳原因。“找到導致脊索瘤不同亞型的原因可能會導致更好的兒童治療策略的發(fā)展，”醫(yī)學博士，醫(yī)學碩士，兒科神經(jīng)腫瘤學家和該研究的第一作者Katrina O 'Halloran說。“之前的研究主要是在成年人身上進行的，我們知道兒童腫瘤的表現(xiàn)和行為可能有所不同?！崩纾瑑和瘜嶓w瘤更可能是由潛在的生殖細胞變化引起的，這種變化可以遺傳給后代，從而增加患癌癥的風險。

一些基因線索

先前的脊索瘤研究表明，這種疾病的一種亞型(低分化兒童脊索瘤)的主要遺傳缺陷是SMARCB1的缺失，SMARCB1是一種編碼SWI/SNF染色質(zhì)重塑復合物關(guān)鍵成員的基因，該復合物是一組與DNA在細胞內(nèi)包裝方式重塑相關(guān)的蛋白質(zhì)。雖然在其他亞型的腫瘤中發(fā)現(xiàn)了額外的遺傳風險因素和體細胞(獲得性)突變，但沒有將所有這些變異聯(lián)系起來的共同生物學機制。此外，先前的脊索瘤基因組研究只關(guān)注核DNA基因組，而完全忽略了線粒體DNA基因組。

超越核DNA基因組和核編碼基因

CHLA研究小組先前已經(jīng)確定并發(fā)表了線粒體DNA變異在各種兒科癌癥中的強烈因果關(guān)系和促進作用。在本研究中，他們對來自23例兒科患者的29例脊索瘤樣本的核DNA基因組中所有基因的編碼區(qū)(外顯子)以及整個線粒體DNA基因組進行了雙基因組調(diào)查。由于脊索瘤的罕見性，這些樣本是由全國六個不同的學術(shù)醫(yī)療中心提供的。為了確定他們的發(fā)現(xiàn)是否是兒童脊索瘤所獨有的，CHLA臨床生物信息學科學家Hesamedin Hakimjavadi博士分析了來自80名成人顱底脊索瘤患者的93個脊索瘤及其匹配的正常組織的全基因組測序數(shù)據(jù)集。

異常的基因和混亂的線粒體

23例小兒脊索瘤患者中有5例(22%)的腫瘤在ARID1B基因中攜帶短的幀內(nèi)插入和缺失(indels)。在五名患者中的一名的正常組織中發(fā)現(xiàn)了相同的突變。計算研究表明，在剩余的患者中，它們很可能是種系起源，這意味著它們是小兒脊索瘤的危險因素。

相當一部分成年脊索瘤患者(5%)攜帶類似的遺傳性ARID1B基因。雖然這一數(shù)字低于小兒脊索瘤患者，但仍明顯高于一般人群的報告。ARID1B基因編碼SWI/SNF復合體的一個成員，類似于SMARCB1。

“這些發(fā)現(xiàn)暗示了脊索瘤不同亞型的共同疾病途徑，可能通過SWI/SNF染色質(zhì)重塑復合體的缺陷改變基因表達，”個性化醫(yī)學中心主任、該研究的資深作者Jaclyn Biegel博士說。研究組還在小兒脊索瘤樣本中發(fā)現(xiàn)了大量線粒體DNA (mtDNA)突變。這些突變尤其在NADH(線粒體復合體1基因)中富集。對成人脊索瘤隊列數(shù)據(jù)的分析顯示，Complex 1基因中有類似的mtDNA改變。

“這項研究暗示了染色質(zhì)重塑和線粒體代謝在脊索瘤發(fā)生中的潛在相互作用，”個性化醫(yī)學中心生物信息學主任、資深研究作者蓋博士說。“因此，了解這如何驅(qū)動這些腫瘤的生長將是非常有趣的。解開這個謎團可能是開發(fā)針對兒童和成人脊索瘤更有針對性和更有效的治療方法的關(guān)鍵的第一步。

來源：AAAS

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學式：C4H8O）是一種有機化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學性質(zhì)：

1. 功能團：異丁醛分子中含有一個醛基（─CHO功能團），即碳氧雙鍵和一個氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應的酸。

4. 反應活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學物質(zhì)發(fā)生以下反應：

   - 還原反應：可以被還原劑還原為相應的醇。

   - 加成反應：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應，形成相應的加成產(chǎn)物。

   - 導入反應：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應，發(fā)生導入反應，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時應采取適當?shù)姆雷o措施。同時，由于異丁醛易燃，應避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。