發布日期:2018-04-17
腫瘤組織起源于一個細胞,在腫瘤細胞無限擴增的過程中,細胞會獲得不同于其他細胞的遺傳和表型信息。在最新的一項研究中,科學家們發現,與正常細胞相比,結直腸癌細胞的突變率明顯增加,而且,腫瘤組織中的每一個細胞都是獨一無二的。
doi:10.1038/s41586-018-0024-3
這一研究于4月11日在線發表在《Nature》期刊,由來自英國Wellcome Sanger研究所、荷蘭Hubrecht研究所的科學家們完成。他們利用最新的單細胞、有機技術解析了結直腸癌(Colorectal cancer)的突變過程。
結直腸癌是全球第三大最常見癌癥,占所有癌癥病例的10%。僅在英國,每年有超4.1萬人會被確診患有這一疾病。已有研究表明,結直腸癌包含對治療有不同反應的亞克隆,然而迄今為止,科學家們還未能破解腫瘤內部多樣性的程度和特征。
在最新的研究中,團隊從3名結直腸癌患者身上獲取腫瘤組織以及周圍健康的腸隱窩,從中分離出單細胞,并以單細胞為基礎培育出類器官(organoids),即3D版迷你腸組織。
文章通訊作者之一、荷蘭Hubrecht研究所的Hans Clevers教授表示:“類器官之前從未被應用于研究單個癌細胞。實驗室的Nobuo Sasaki從腫瘤中分離出多個單細胞,并在體外培育成類器官。這給予我們從單細胞水平研究癌癥突變的可能——通過對比來源于同一組織的正常細胞、癌變細胞的差異,從而解析癌癥發生、發展的過程。”
研究揭示,結直腸癌細胞會表現出廣泛的突變多樣性,而且突變率比正常的腸細胞多幾倍。同時,腸癌組織中每一個細胞遺傳信息都不同。
這項研究還表明,腫瘤細胞的突變進程與健康細胞有著顯著的差異。值得注意的是,在癌癥確診之前的很多年,突變率就已經發生改變。研究人員認為,這一時間窗能夠為未來的診斷提供線索,有望成為檢測到細胞早期突變率上升的關鍵期。
文章通訊作者、Wellcome Sanger研究所的Sir Mike Stratton教授表示,這一研究可以為我們提供癌癥發生方式的細節。通過比較個體健康細胞、腫瘤細胞的突變模式,我們可以了解到突變的狀態,從而尋找到引發突變的原因。此外,了解突變的起源,有助于我們避免可能的風險因素,最終減少癌癥的發生。
參考資料:
Intra-tumour diversification in colorectal cancer at the single-cell level
來源:生物探索