世纪肿瘤提供罕见线索

横纹肌肉瘤(一种肌癌)正受到免疫细胞的攻击。来源:科学之眼

在英国伦敦大奥蒙德街儿童医院的地下室里有许多病例。癌症研究专家萨姆·贝贾蒂希望医院的历史能为未来做出贡献。5月2日，他和他的同事公布了研究结果:对医院近一个世纪前收集的三名儿童肿瘤样本的基因组进行了DNA测序。

这些历史上的细胞帮助解决了一个现代问题:罕见的癌症肿瘤样本太小，研究人员很难获得它们并对它们进行测序。贝哈蒂很清楚这个问题。在辛斯顿韦尔科姆信托基金会的桑格研究所，他追踪了导致罕见儿童癌症的基因组中的错误线路。与此同时，作为一名治疗病人的医生，他对缺乏支持其医疗手术的证据感到沮丧。

"对患有罕见疾病的儿童的治疗计划基本上是拼凑在一起的."贝贾蒂说，“如果这个国家只有三四个病人，你怎么能进行合理的临床试验？”

为了扩大测序样本库，他在2014年决定利用基因组测序技术的进步，这使得几十年前测量病原体样本的DNA序列成为可能。医院165年的历史样本档案和病人病例也为他提供了一个机会，让他知道自己能回到多少年前。

马里兰州国家癌症研究所项目主任丹妮尔·卡里克说，这项工作突出了类似文件中的大量可用材料。她强调，挖掘类似的档案可以扩大对罕见疾病的研究，了解少数民族的选择性，从而使大规模人口研究成为可能。

研究人员分析了旧样本的DNA:几十万年前，基因组测序被用于研究古代人类。然而，随着时间的推移，DNA会降解，癌症研究人员需要更高质量的测序来准确地发现许多可能导致肿瘤生长的个体差异。

大奥蒙德街头儿童医院是在1852年建立的慈善捐赠的基础上，主要是由作家查尔斯狄更斯提出的。贝哈蒂和尼尔·塞比尔是该医院的病理学家，在伦敦大学学院工作，他们要求他们的团队从20世纪20年代以来的档案中检索样本，当时用于区分癌症的术语很容易与现代诊断学相比较。

该小组仔细扫描了病人的记录——一本厚厚的小册子，上面用小而精确的笔迹写着病人的名字、病人编号和诊断症状。样本被放在一个小纸箱里，里面装着几十个指甲大小的石蜡立方体。病人的病情被手写在每个立方体的侧面。每个立方体中都有一个样品，浸泡在含有甲醛的溶液中，以保存和硬化这些样品。

塞比尔和他的同事选择了他们需要的立方体，从它们身上切下一薄片，用生化试剂将组织染成红色或粉红色。塞比尔写道，这一系列技术——甲醛、石蜡和染色——保持了一个世纪。

然而，癌症治疗发生了重大变化。在20世纪20年代，除了外科手术，在大奥蒙德街儿童医院接受治疗的儿童只有少数几种其他疗法。那时，化疗的到来还有几十年的时间。由于缺乏现代成像方法，被诊断患有该疾病的儿童通常处于该疾病的晚期，并且他们的肿瘤大到医生都能感觉到。

现在，贝贾蒂希望这些肿瘤能帮助他和其他人为未来的病人提供更好的医疗选择。该小组选择了三个样本:一种叫做横纹肌肉瘤的肌肉癌，细胞毛细血管瘤和淋巴瘤。他们用染色切片来确认最初的诊断，然后研究小组从剩余的样本中提取出DNA，并对每个样本中的366个基因进行测序。他们在三个样本中都发现了癌症相关的突变。

贝贾蒂计划继续在大奥蒙德街头儿童医院的藏品中搜寻，并在其他医院的档案中挖掘儿童癌症的残余。随着收藏的不断增加，他将寻找相似之处和潜在的药物靶点。

塞比尔指出，儿童癌症可能特别适合这种方法。成年人的癌症基因组通常会被数百个基因突变留下疤痕，但儿童的癌症基因组突变要少得多。这使得研究人员更容易定位这些重要的突变，并在降解DNA的背景噪音中进行选择。

然而，他补充说，随着这些有100年历史的样本在现代的应用，用于制作它们的病理技术也在逐渐下降。塞比尔预测，病理学实验室将很快放弃使用显微镜，转而使用DNA、蛋白质快速测序技术和代谢物快速解析技术。

" 100多年来，这个过程没有真正的变化。"他说，“但是当我退休的时候，我完全相信你不需要做我现在做的事情。”(晋南编)

《中国科学日报》(2017-05-24，第三版国际版)