近日，一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Nature上的研究報(bào)告中，來自德國(guó)Max Delbruck分子醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn)，癌癥會(huì)在某些細(xì)胞中獲得或失去大量染色體，而在另一些細(xì)胞中則不會(huì)，這一過程或許就提示癌癥正在發(fā)生進(jìn)化或?qū)δ承┢锰卣鲿?huì)進(jìn)行選擇，研究者指出，這種現(xiàn)象在包括乳腺癌、結(jié)直腸癌和肺癌等22種腫瘤類型中都非常普遍。

圖片來源：Sriram Subramaniam, National Cancer Institute, National Institutes of Health

研究者Roland Schwarz博士表示，這些正在進(jìn)行的癌癥基因組的結(jié)構(gòu)進(jìn)化數(shù)量遠(yuǎn)比我們預(yù)期要高得多，也比研究人員此前認(rèn)為的要高得多，這種改變似乎有利于獲得或制造更多含有對(duì)癌細(xì)胞有益的基因的大型染色體片段拷貝，同時(shí)還會(huì)丟失抑制腫瘤進(jìn)展的基因，這似乎是有道理的，此前研究結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)這種情況會(huì)持續(xù)發(fā)生在多種類型的腫瘤中。

過去5年里，研究人員通過研究開發(fā)了一種方法來幫助詳細(xì)闡明這些大規(guī)模的突變，這些變化稱之為體細(xì)胞拷貝數(shù)改變（somatic copy number alterations），其包括整個(gè)染色體臂甚至整個(gè)染色體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單一基因所發(fā)生的點(diǎn)突變，具體而言，研究人員想知道這些改變到底發(fā)生在來自母親的染色體上還是來自父親的染色體上，或者兩者都有，同時(shí)還想知道這些變化所發(fā)生的順序。理解正在進(jìn)行的染色體不穩(wěn)定性的數(shù)量以及由此所產(chǎn)生的拷貝數(shù)異質(zhì)性或許就有望幫助開發(fā)未來治療癌癥的新型療法。

利用一種稱之為“refphase”的新型算法和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析技術(shù)，研究人員就能在詳細(xì)的單倍型水平下進(jìn)行分析，隨后研究者將這種方法應(yīng)用到了能代表22種腫瘤類型的394個(gè)腫瘤的1421份樣本中，關(guān)鍵的是，這些樣本至少取自腫瘤的兩個(gè)不同部位，這或許就能幫助研究人員比較不同部位的差異之處。研究者表示，取自腫瘤不同部位的細(xì)胞之間的染色體增益和損失或許存在著巨大差異，而且在所分析的腫瘤類型中都發(fā)現(xiàn)了這種高水平的變異。

研究者Schwarz表示，在腫瘤的一部分，染色體的獲得或丟失只發(fā)生在母源性的染色體上，而在腫瘤的另一部分或許發(fā)生在父源性染色體上，研究者在2017年的一項(xiàng)研究中將這種現(xiàn)象首次命名為“鏡像亞克隆等位基因失衡”（MSAI，mirrored subclonal allele imbalance），MSAI事件存在于多種腫瘤類型中。這種失衡或許可能提示不同的進(jìn)化事件會(huì)同時(shí)發(fā)生，這也就揭示了一定的選擇機(jī)制；后期研究人員還需要進(jìn)一步深入研究來更好地理解是否染色體片段的獲得或丟失是否有助于推動(dòng)腫瘤進(jìn)展，還是這是隨機(jī)發(fā)生的，相關(guān)研究結(jié)果或提供了強(qiáng)有力的證據(jù)表明，癌癥會(huì)大規(guī)模地不斷重塑其基因組，這也被稱之為染色體的不穩(wěn)定性。

最后研究者表示，我們的新方法為在一個(gè)前所未有的細(xì)節(jié)水平上揭示正在進(jìn)行的染色體不穩(wěn)定性提供了大量的證據(jù)，目前研究人員正在進(jìn)行深入研究，他們希望能夠更深入清楚地闡明癌癥的精細(xì)化進(jìn)化機(jī)制。（先達(dá)基因 gendx.cn）

原始出處：

Thomas B. K. Watkins, Emilia L. Lim, Marina Petkovic, et al. Pervasive chromosomal instability and karyotype order in tumor evolution, Nature (2020).doi:10.1038/s41586-020-2698-6