新的测序方法发现三阴性乳腺癌在肿瘤生长过程中继续积累基因变化
德克萨斯大学MD Anderson癌症中心的研究人员领导的一个小组克服了以往单细胞DNA (scDNA)测序的技术挑战，开发了一种单分子分辨率的scDNA测序新方法。这项技术首次揭示了三阴性乳腺癌在最初的染色体不稳定爆发后会发生持续的基因拷贝数变化。
研究结果发表在今天的自然，为数以百计的个体测序提供了一种准确而高效的新方法癌症细胞同时也为癌症的进化提供了新的见解。这些见解或许可以解释为什么治疗并不总是有效，以及为什么研究人员无法在实验室中培养出同质细胞。
遗传学、生物信息学和计算生物学副教授、资深作者Nicholas Navin博士说:“这代表着我们在单细胞DNA测序方面的第一个方法取得了重大进展，显著提高了吞吐量、准确性和易用性。”“我们现在能够以一种以前不可能的方式解决肿瘤细胞种群中复制数量的微小差异。”
这项新技术被称为“声学细胞标记”(ACT)，首先用荧光激活细胞分选，从数千个细胞中分离出单个细胞核。然后，一个三步化学过程将每个细胞的DNA切割成精确的片段，添加通用适配器，并将条形码纳入下一代测序。
该化学过程采用声波液体转移技术，该技术利用声波快速有效地转移极小体积的液体。Navin解释说，早期的scDNA测序方法从开始到结束需要三天时间，而新的方法只需3小时就可以完成。
通过这种从有限数量细胞中测序DNA的改进方法，研究人员试图回答关于癌症进化的一个长期存在的问题。Navin的团队之前已经证实，三阴性乳腺癌经历了间断进化，在最初的染色体不稳定爆发中获得了拷贝数的变化，但尚不清楚在这一事件之后癌细胞是否继续积累变化。
在研究生Darlan Conterno Minussi的带领下，Navin的团队与Dana-Farber癌症研究所Franziska Michor博士的实验室合作，对来自8个三阴性乳腺癌和4个三阴性乳腺癌的16,178个单细胞进行了拷贝数分析细胞系使用ACT技巧。
Navin说:“我们发现，这些细胞的间断进化之后是短暂的不稳定。”“在最初的事件之后，有一段时间，拷贝数量的变化以很高的速度积累，最终放缓到基础速度。”
三阴性乳腺癌随着时间的推移不断进化，这一认识或许可以解释为什么治疗并不总是有效——一小部分癌细胞可能获得了突变，传递了对特定治疗的耐药性。下一步，研究人员想要确定肿瘤发生的基因变化的数量是否可以预测临床结果。
这些发现对临床前研究也有意义，因为研究人员证实，三阴性乳腺癌细胞株在实验室培养时也会持续积累变化。重要的是，研究人员表明，常用的实验室细胞培养程序不能产生同质的肿瘤细胞群，因为它们能迅速使基因组重新多样化。
研究团队继续在此基础上研究其他癌症类型，试图了解这种癌症进化模型是否可以广泛适用于三阴性乳腺癌以外的癌症。
