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研究人员确定了癌症染色体混乱中的一种模式

弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)和UCL癌症研究所(UCL Cancer Institute)的研究人员已经确定了不同的癌症如何在进化的同一点经历某些相同的基因突变。他们的发现可能使我们更接近“进化规则书”,后者可以帮助预测和阻止癌症的下一步行动。

肿瘤的遗传组成会随时间变化。这是当癌细胞复制其DNA来创建细胞分裂所需的拷贝时所犯错误的结果。研究人员先前已经表明,具有多种多样的基因突变的肿瘤患者存活的可能性较小,现在他们正在努力了解为什么会发生这些突变以及它们是否具有模式或顺序。

研究小组在今天(星期三)在《自然》杂志上发表的论文中发现,癌细胞染色体的变化在整个肿瘤的发展过程中经常发生,并且有助于其存活和生长的变化更容易被抓住。

该团队与马克斯·德布吕克分子医学中心合作,开发了一种技术,该技术可以分析单个肿瘤的多个样本,以识别从394名患者中提取的1421种肿瘤样本和22种肿瘤的染色体变化。

当查看这些染色体变化的性质和时机时,他们发现来自同一患者的肿瘤内不同亚克隆中经常发生相似的染色体变化。这些亚克隆是同一肿瘤内不同的种群或细胞群。在从37%的患者(146位患者)采集的样本中观察到亚克隆平行进化的证据。

他们还确定了在癌症发展的特定阶段,跨不同肿瘤类型发生的染色体变化,包括可能有助于肿瘤逃避免疫系统或即使缺乏氧气也能继续生长的变化。

在肿瘤中,发生了许多遗传变化。我们看到类似的染色体变化独立地存在于单独的亚克隆中的肿瘤这一事实表明,这些变化对肿瘤很重要,并可能导致亚克隆与其“竞争”,而没有它们。

托马斯·沃特金斯(Thomas Watkins),克里克(Crick)癌症进化与基因组不稳定性实验室的首席作者兼博士学位

英国癌症研究中心首席临床医生兼UCLH肿瘤顾问顾问Crick和UCL的高级小组负责人Charles Swanton说:“共同变化的存在支持了这样的理论,即肿瘤必须通过多种遗传途径进化。识别这些将使我们离编写癌症的进化规则书更近了一步。”

进化催化剂

研究小组还发现,在癌症发展初期,有些变化是常见的,而在癌症扩散到身体的其他部位后,其他变化则更为常见。某些事件是突变的催化剂。例如,癌症中的一种普遍现象称为全基因组加倍,每个染色体都重复存在,似乎为肿瘤开辟了新的进化方法,导致了后期突变浪潮。

我们识别出的突变中存在秩序感,不同的突变可能会出现在不同的位置。因此,这些看起来似乎是染色体混乱的变化实际上可能是我们可以预测的。当然,如果您可以预测它们的话,这将为科学家和医生开发新疗法或障碍提供大门,这些新疗法或障碍可能会阻止这些进化途径。”

研究人员正在使用这项新的分析技术对从肺癌患者身上采集的样品进行新的研究,这是英国癌症研究中心TRACERx项目的一部分。他们希望这将对导致这种癌症扩散的遗传变化产生新的见解,并了解哪些变化有助于这些肿瘤逃避免疫系统。

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