腫瘤細胞遺傳多樣性遠大於預期
發佈時間: 2015-11-24 11:35:09 | 來源: 光明日報 | 責任編輯: 劉振海
腫瘤為何難以治愈?中科院北京基因組研究所和芝加哥大學合作的一項研究表明,腫瘤中存在的遺傳變異數量遠遠高於傳統預期,這很可能是因為腫瘤細胞演化並不完全遵循達爾文進化理論。這種海量的遺傳變異讓腫瘤細胞很容易産生抗藥性,並迅速轉移。這一成果日前線上發表于美國國家科學院院刊。
研究已表明,腫瘤發生是體細胞演化的過程,正如自然群體多樣性一樣,是一個隨機突變和自然選擇的過程。癌症的達爾文進化理論認為,少數腫瘤細胞可能發生某些突變,使其具有生長優勢。隨著時間推移,這種細胞會成為腫瘤的“主體”。然而這種觀點可能低估了腫瘤內的遺傳多樣性,進而低估了腫瘤對藥物産生抗藥性的概率,也無法全面解釋為何腫瘤具有很強轉移性。
中科院北京基因組研究所研究員吳仲義和呂雪梅領導的研究小組在一個肝癌切片上切取了近300個樣品,進行近2000倍覆蓋度的基因測序和數據分析。通過中性模型估算,一個直徑約3.5釐米的腫瘤中就攜帶了上億個突變,高於以往估算值幾千倍。吳仲義説:“正是由於具有這麼多的突變,即使經過積極的治療,具有特異突變的腫瘤克隆能夠生存下來的概率也是很高的,這些細胞可以增殖形成新的耐藥性腫瘤克隆。”
這項研究對腫瘤的臨床治療策略的指導意義在於:高度的遺傳異質性表明腫瘤細胞群體中存在抗性突變的概率很高。為迅速清除腫瘤細胞通常所採用殺傷性很強的治療策略,不但可能失效,甚至由於主要克隆被滅活反而會助長抗性克隆的膨脹和發展。
但研究人員也提醒,這一研究並沒有完全否認達爾文選擇力在細胞水準上的作用,“非達爾文過程可能並不能準確刻畫(同一或不同器官)不同腫瘤之間的遺傳異質性,或從非腫瘤向腫瘤演化的過程”。對不同類型腫瘤及其抗藥或復發過程的深度解析,將有助於科學家全面認識腫瘤發生發展過程的共性和個體特異性,思考和研究個性化治療策略。