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二号站平台研究人员确定了癌症染色体混乱的一种模式

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弗朗西斯克里克研究所(Francis Crick Institute)和伦敦大学学院(UCL)癌症研究所(Cancer Institute)的研究人员发现,不同的癌症是如何在进化的同一阶段经历一些相同的基因突变的。他们的发现可能会让我们更接近“进化规则书”,从而帮助预测和阻止癌症的下一步发展。
 
肿瘤的基因组成会随着时间而改变。这是当癌细胞复制它们的DNA以产生细胞分裂所需要的复制时所犯错误的结果。研究人员此前已经表明,肿瘤中基因突变较多的患者生存的可能性较低,现在他们正在研究这些突变发生的原因,以及它们是否存在某种模式或顺序。
 
研究小组在今天(星期三)发表在《自然》杂志上的论文中发现,二号站平台癌细胞染色体的变化在肿瘤的整个发展过程中频繁发生,而帮助癌细胞存活和生长的变化更有可能占据主导地位。
 
在与Max Delbruck分子医学中心的合作中,该团队开发了一种技术,可以分析单个肿瘤的多个样本,从而识别来自394名患者的1421个肿瘤样本的染色体变化,这些样本涉及22种肿瘤。
 
当研究这些染色体变化的性质和时间时,他们发现通常相似的染色体变化在同一病人肿瘤的不同亚克隆中发生。这些亚克隆是同一肿瘤内的不同细胞群。亚克隆平行进化的证据在37%的患者(146名患者)的样本中观察到。
 
他们还确定了在癌症进化的特定阶段,不同类型肿瘤的染色体发生变化,2号站包括可能帮助肿瘤逃避免疫系统或在缺氧情况下继续生长的变化。
 
在肿瘤中会发生很多基因变化。我们看到相似的染色体变化在肿瘤的不同亚克隆中独立存在,这一事实表明,这些变化对肿瘤很重要,可能导致有它们的亚克隆‘胜过’没有它们的其他亚克隆。”
 
Thomas Watkins, Crick癌症进化和基因组不稳定性实验室的第一作者和博士生
 
查尔斯·斯旺顿(Charles Swanton)是克里克大学和伦敦大学学院的高级组长,也是英国癌症研究中心的首席临床医生和顾问肿瘤学家,他说:“常见变化的存在支持了肿瘤必须通过许多遗传途径进化的理论。识别出这些基因将使我们离写出癌症的进化规律又近了一步。”
 
进化的催化剂
 
研究小组还发现,一些变化在癌症发展初期是常见的,而在癌症扩散到身体其他部位之后,其他变化则更为频繁。有一些特定的事件是突变的催化剂。例如,癌症中常见的一种现象叫做全基因组加倍,即每条染色体都被复制,这似乎为肿瘤开辟了新的进化解决方案,导致了一波晚期突变。
 
在我们确定的突变中有一种顺序感,不同的突变可能出现在不同的点上。所以这些看起来像是染色体混乱的变化,实际上是我们可以预测的。当然,如果你能预测它们,这就为科学家和医生们开发新的治疗方法或障碍打开了大门,这些障碍可能会阻碍这些进化的道路。”
 
伦敦大学学院癌症研究所癌症基因组进化小组组长Nicholas McGranahan说
 
作为英国癌症研究中心TRACERx项目的一部分,研究人员正在继续这项工作,使用他们的新分析技术对肺癌患者的样本进行分析。他们希望这将导致对驱动这种癌症扩散的基因变化的新认识,以及了解是什么变化帮助这些肿瘤逃避免疫系统。

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