巨大的基因变异可能使肿瘤免于治疗

在单一肿瘤上进行的最严格的遗传测序揭示了癌细胞比预期的更大遗传多样性。芝加哥大学研究人员和北京基因组学研究所估计，肿瘤，直径约3.5厘米，在其基因的编码区域内包含超过1亿个不同的突变 - 比预期的数千次。

2015年11月9日发布的发现国家科学院的诉讼程序，表明即使是显微镜下的肿瘤也可能含有极高的遗传多样性。对于如此多的变异，即使是小肿瘤也可能含有能够抵抗诸如化疗和辐射的标准的手术后癌症治疗的细胞。

“有100万次突变，每个突变能够以某种方式改变蛋白质，很高的少数概率肿瘤细胞即使在咄咄逼人的待遇之后也会生存，“芝加哥大学生态学和演化教授博士说，博士，博士学位，博士博士说。”在一个具有如此多的多样性的环境中，这些细胞可以繁殖来形成新的肿瘤，这将是新的肿瘤耐受标准治疗。“

高水平的基因变异也为进化生物学中一个长期存在的争论增加了燃料:在DNA水平上的进化是由选择性达尔文的力量驱动的——适者生存?或者是随机的、中立的、非达尔文式的变化——最幸运的人的坚持?

在这项研究中，研究人员仔细检查了一个普通的肿瘤从人肝中移除。这种肝细胞癌略小于平乒乓球，含有超过10亿细胞。

北京基因组学研究所的科学家从一片肿瘤中严格采样了近300个地区，每次寻找遗传变化的每一个测序或基因分开。当他们分析他们的数据时，使用现代人口遗传理论，他们提出了估计超过1亿多元的编码区突变的肿瘤。吴说，这远远超过一个人会期望的突变，“按数量级。”

吴说，如此迅速而广泛的产生了巨大的多样性，远远超出了达尔文过程所允许的范围，这使得20世纪80年代的选择主义与中立主义之争“突然在医学上变得相关”。到目前为止，还没有人对肿瘤进行如此彻底的探查。当时流行的观点是，肿瘤有几百到20,000个基因改变，而这些改变不存在于患者的健康细胞中。

“我们的研究是一个非达尔文式的过程，从小到细胞水平，”吴说。“在达尔文主义的斗争中，从肿瘤的角度来看，几乎没有有益的突变，也就是说，这些变化使肿瘤细胞获得了生长优势。”随着时间的推移，人们期望这样的良性突变会淘汰有害的突变。这限制了多样性。“然而，当对基因变异没有这样的限制时，突变就会出现，而且显然会大量出现，”他说。

“这可能会改变我们对肿瘤生长和扩散的看法，但这项研究的直接临床意义可能表面上并不明显，”合著者、芝加哥大学医学助理教授Daniel Catenacci医学博士说。

大部分突变处于非常低的频率;在少于100个细胞中发现99％。携带这些罕见突变的细胞通常在丛中。根据作者，他们“主要竞争自己”。

但药物治疗可以消除这些约束。“它”遗失了“人口”，“他们写道，使”有效的竞争发生了“。

Catenacci说:“如此多随机突变的存在可能会给靶向治疗带来问题。”“这几乎保证了一些细胞将具有耐药性。但它也表明，积极的治疗可能推动肿瘤细胞进入更达尔文模式。“

这项研究只对一个肿瘤进行了详尽的采样，但它提出了一些重要的问题。先前的研究发现，随着肿瘤内基因多样性的增加，患者的生存率会下降。更多的突变使耐药性更有可能。“即使在小型肿瘤中，肿瘤内多样性高的可能性表明需要重新评估治疗策略，”作者结束。

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