腫瘤能夠通過轉移擴散到機體的其他部分,但人們對這一過程并不十分了解。此前,研究者們一直難以確定轉移發生在原發瘤發育的什么階段,或者特定轉移瘤是否直接來自于原發瘤。現在,科學家們開發了一個簡單的新方法,能夠快速分析患者體內多個腫瘤位點之間的進化關系,為制定合適的治療方案提供寶貴信息。
“構建患者體內所有腫瘤的‘家譜’,不僅可以幫助我們確定腫瘤之間的差異,還有助于了解腫瘤的發展史,”文章的通訊作者,麻省總醫院MGH的Kamila Naxerova博士說。“通常這需要進行大量的遺傳分析和復雜的測序研究。不過我們的新方法,能夠簡單快速的達到這一目的。”這項研究于四月二十一日提前發表在美國國家科學院院刊PNAS雜志的網站上。
直到最近,癌癥研究者們才開始分析腫瘤之間的遺傳差異,例如不同腫瘤位點之間的差異,以及原發瘤和轉移瘤的差異。據介紹,目前的腫瘤轉移模型主要有兩種:一種認為原發瘤在發育晚期發生轉移,在這種情況下原發瘤細胞和轉移瘤細胞的遺傳差異應該很小;另一種模型認為轉移發生在腫瘤發育的早期,那么在演化之后,原發瘤和轉移瘤細胞的遺傳差異應該很顯著。此前有研究指出,這兩種模式適用于不同類型的癌癥,不過這樣的結論還缺乏足夠的患者數據。
腫瘤的遺傳多樣性與疾病侵襲性或治療抗性有何關系?回答這樣的問題,需要分析大量不同類型的樣本。全基因組或全外顯子組測序需要用到特殊儀器和復雜的數據分析,成本也相對較高。MGH研究團隊開發的新方法要簡單得多,該方法只針對人類基因組的一個小區域——poly-G重復片段。這一區域對細胞分裂時出現的突變特別敏感。盡管這些突變與腫瘤發育沒有直接關聯,但它們可以揭示腫瘤的譜系,解析不同腫瘤細胞之間的關系。
研究團隊使用的Poly-G重復片段分析法,原本是為了在小鼠中研究不同細胞之間的譜系關系,現在他們將其應用于人類癌癥研究。研究人員對22名大腸癌患者的原發瘤和轉移瘤樣本進行了poly-G分析,他們發現原發瘤和轉移瘤之間的關系可以說因人而異。
在某些患者中,腫瘤位點之間存在顯著的遺傳差異,說明轉移發生在原發瘤發育的早期。而另一些患者中,原發瘤和轉移瘤的差異很小。研究人員還發現,某些來自同一個原發瘤的轉移瘤,會因為所處位置的不同而產生遺傳差異。此外,某些轉移瘤的遺傳特征只類似于原發瘤中的某些細胞,這意味著這些細胞才是轉移瘤的來源。
“我們發現,腫瘤轉移有不少路徑,”Naxerova說。“目前,我們正在對更大量的樣本進行poly-G分析,希望解決更多與腫瘤轉移有關的臨床問題。poly-G分析速度快而且成本低,可以廣泛用于大腸癌以外的其他腫瘤類型。”
文章的共同作者Elena Brachtel介紹道,研究中使用的是歸檔保存的組織。“對手術切除的組織進行診斷之后,福爾馬林固定的石蠟包埋組織還可以保存數年,以便日后人們通過更先進的技術進行分析。”
文章的資深作者Rakesh K. Jain補充道,“poly-G分析有多種潛在的臨床應用。例如,可以快速鑒定轉移瘤的來源。”明確原發瘤和轉移瘤的關系,將為人們提供重要的臨床信息。
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