腫瘤研究新工具
日期：2011-03-22 17:51:36
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是冷泉港實(shí)驗(yàn)室著名遺傳學(xué)專家Michael Wigler教授，他曾揭示過(guò)自閉癥的遺傳機(jī)理，人類基因組的大范圍變異，以及乳腺癌分子機(jī)理等重要的疾病機(jī)理。
這種由冷泉港實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的分析方法就是單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)（single cell sequencing，SNS），這種方法能準(zhǔn)確定量一個(gè)單細(xì)胞核中基因拷貝數(shù)目。癌細(xì)胞中，基因組部分被刪除，或者擴(kuò)增，從而引起關(guān)鍵基因的缺失，或者表達(dá)過(guò)量，干擾正常細(xì)胞生長(zhǎng)，因此利用這種方法就能分析基因拷貝數(shù)目，從而診斷癌癥。
Wigler教授認(rèn)為，“這項(xiàng)研究證明我們能通過(guò)對(duì)癌變腫瘤中的一個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行測(cè)序，獲得精確的高通量拷貝數(shù)”，“檢查同一癌癥的多個(gè)細(xì)胞，我們就能了解這種癌癥是如何發(fā)生與擴(kuò)散的”。
進(jìn)化贏家
一直以來(lái)，科學(xué)家們都認(rèn)為癌癥是細(xì)胞水平上的單個(gè)克隆疾病，從進(jìn)化上來(lái)說(shuō)，就是所謂的“成功”腫瘤細(xì)胞——即能將其遺傳模板傳遞給下一代腫瘤細(xì)胞。癌細(xì)胞包含能快速擴(kuò)散的惡性克隆，也就是說(shuō)，這些是在生長(zhǎng)腫瘤的宿主環(huán)境中最適生長(zhǎng)的克隆，分析這些克隆能有助于了解為什么癌癥如此頑固，難以治療，以及它們是如何在毒性療法中存活下來(lái)的。
科學(xué)家們認(rèn)為癌細(xì)胞常常能在周圍癌細(xì)胞的基礎(chǔ)上進(jìn)化，因此遺傳異質(zhì)性的腫瘤細(xì)胞群體由于逐步的進(jìn)化，而變成了不同階段的化合物，但是在這篇文章中，來(lái)自冷泉港實(shí)驗(yàn)室的研究人員則認(rèn)為這種進(jìn)化更傾向于間斷化的，研究人員James Hicks說(shuō)道，“嘗試判斷腫瘤的遺傳進(jìn)化過(guò)程是件非常復(fù)雜的事”，“不同細(xì)胞群相互交織著——位置上和解剖學(xué)上，從進(jìn)化上來(lái)說(shuō)可以理解成存在差異，又相互混合的‘部落’，或者說(shuō)是亞群。需要牢記的是腫瘤是混合性的，總是有某種無(wú)序的進(jìn)化在發(fā)生，這體現(xiàn)在染色體的重排，以及一些單腫瘤細(xì)胞中DNA單個(gè)堿基的突變等。而我們的研究結(jié)果表明，盡管到目前為之，還只分析了幾種有限的樣品，但是主要的克隆擴(kuò)增事件相對(duì)而言是比較罕見(jiàn)的，這也許可以作為靶向治療的靶標(biāo)。”
轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的影響
研究人員分析的第二種乳腺癌樣品是單基因型的，研究人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移至肝臟的腫瘤在基因型上非常接近，這些亞群并沒(méi)有混合在一起。文章采用了一種稱為染色體斷點(diǎn)分析（chromosomal breakpoint analysis）的方法，來(lái)分析不同腫瘤細(xì)胞亞群之間的聯(lián)系，Hicks說(shuō)“這些斷點(diǎn)記錄了細(xì)胞的歷史”，“它們是突變事件的產(chǎn)物，只要發(fā)生了DNA重排，就會(huì)出現(xiàn)這些記錄”。
許多腫瘤細(xì)胞（大約30%）都混合包含有DNA缺失和增加的清楚，從而就總體DNA數(shù)目而言，看上去和正常細(xì)胞一樣，研究人員將這種細(xì)胞稱為假二倍體（pseudodiploid），并首次采用新技術(shù)鑒別了這種細(xì)胞——利用傳統(tǒng)的方法是無(wú)法分辨這些細(xì)胞與正常細(xì)胞的。有人認(rèn)為這種細(xì)胞是未來(lái)克隆事件的潛在來(lái)源，還有人認(rèn)為這種細(xì)胞對(duì)于腫瘤轉(zhuǎn)移意義重大。
“我們希望了解轉(zhuǎn)移擴(kuò)散是如何發(fā)生的”，Hicks說(shuō)，“而且現(xiàn)在我們有能力進(jìn)行詳細(xì)分析，從一個(gè)癌癥患者的正常抽血樣品中一般能觀察到5-20個(gè)腫瘤細(xì)胞，這是轉(zhuǎn)移的一個(gè)標(biāo)志，我們可以看到這每一個(gè)細(xì)胞，并且分析是否在這個(gè)原發(fā)腫瘤細(xì)胞群體中出現(xiàn)了一個(gè)新克隆，通過(guò)逐層，逐個(gè)細(xì)胞的分析，我們對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移擴(kuò)散，以及發(fā)生有了深入的了解，”
