Nat Genet:癌细胞的“达尔文进化论”!依靠基因组倍增来不断生长!

2020-03-09 Paris 转化医学网

导语:癌症的发展可以被认为类似于无性进化,全基因组加倍(WGD)在癌症中普遍存在,涉及整个染色体补体的加倍,然而,关于WGD在癌症进化中的选择压力尚未得到充分研究。

导语:癌症的发展可以被认为类似于无性进化,全基因组加倍(WGD)在癌症中普遍存在,涉及整个染色体补体的加倍,然而,关于WGD在癌症进化中的选择压力尚未得到充分研究。

近日,伦敦大学(University College London)TRACERx团队的联合负责人尼基·麦克拉纳汉(Nicky McGranahan)博士领导的研究团队就全基因组加倍与有害进化累积在癌症发展中的相互作用进行了研究,表明WGD可以减轻有害的体细胞变化的不可逆的棘轮积累,这也是癌细胞与正常细胞的关键区别,研发一种专门针对基因组倍增的细胞而又不损害健康细胞的药物,可能是治疗多种癌症类型的新策略。相关文章以“Interplay between whole-genome doubling and the accumulation of deleterious alterations in cancer evolution”为题同步发表在《Nature genetics》杂志上。

所谓全基因倍增是指所有染色体都发生了复制。研究表明,全基因组倍增在某些转移癌中的出现比例高达80%,而在原发性肿瘤中的出现比例只有约30%。全基因组倍增与染色体不稳定有关,可导致肿瘤细胞对多种化疗药物耐药。此外,全基因组倍增还能提供一种缓冲,抵消基因组不稳定对癌细胞适应能力产生的不利影响——这里的基因组不稳定包括破坏性突变和染色体片段丢失。

该研究团队首先以肺癌患者为例进行了研究,几乎每一条染色体都被复制过,所以DNA的数量比正常细胞多得多,但其中原因至今仍是未解之谜,麦克拉纳汉博士表示,如果癌症的基因组翻倍的话,那它的生存优势可能就存在了。癌症的发展是一个进化的过程,达尔文自然选择的原理也是如此,癌症的进化应该拥有一个额外的遗传密码副本,本质上是一个备用基因,可以使癌细胞受益。如果基因组的一个拷贝获得了致命的突变,基因的第二副本便发挥作用,癌细胞就可以继续生存和分裂。

为了验证这一点,研究人员创建了一个计算机模型来重现癌症进化的条件,并确定自然选择在理论上是否有利于整个基因组的倍增。结果真的发生了,研究发现,如果有足够高的有害突变率,进化将有利于基因组倍增,基因组的第二个副本可以通过抵消随着癌细胞分裂而积累的DNA错误的负面影响而使癌细胞受益。

接下来,研究小组从TRACERx研究的参与者那里获取了肺癌样本,对该样本进行进一步分析发现,整个基因组加倍确实允许癌细胞免受更多的DNA错误带来的有害影响,并能够不断存活下来。

该研究强调了物种和生物之间的相似之处,WGD在癌症发展和细胞存活中的作用,确定导致WGD和癌细胞脆弱性的细胞机制,由此事件引发的问题,为限制癌症的进化、适应和疾病进展提供了新策略,有望研发针对基因组倍增细胞的药物来进行癌症的治疗。

原始出处:

Saioa López, Emilia L. Lim, Stuart Horswell, et.al. Interplay between whole-genome doubling and the accumulation of deleterious alterations in cancer evolution, Nature Genetics (2020).

作者:Paris



版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (6)
#插入话题
  1. 2020-10-19 cy0324
  2. 2020-12-24 canlab
  3. 2020-03-11 wxl882001

    了解一下

    0

相关资讯

J Clin Oncol:2020年ASCO临床肿瘤学年度进展报告

近日,美国肿瘤临床学会(ASCO)发布了第15版《2020年ASCO临床肿瘤学年度进展报告》,报告将“癌症手术治疗的重新定义”作为年度最重要进展,同时确定了需优先发展、有望迅速改善癌症治疗结果的研究领域。

Nature:对癌症的理解更进一步!大规模癌症基因组研究公布

一项大型国际合作项目对38个癌症组织的2600多个肿瘤标本进行了全方位研究,对癌症的遗传基础提出了大量新见解。

“氏间有爱,疫情无碍” 罗氏启动公益项目,全力保障肿瘤患者医疗需求

2020年 2月18日,与时间赛跑,为生命护航。自新型冠状病毒感染肺炎疫情发生以来,罗氏于第一时间携手各界,强力驰援抗“疫”一线。与此同时,为了满足疫情期间肿瘤患者未尽之需,罗氏制药中国携手人民日报社健康时报、中国抗癌协会康复分会和北京爱谱癌症患者关爱基金会、肿瘤新媒体平台,启动公益项目——“氏间有爱,疫情无碍”,为肿瘤患者提供权威的疾病科普知识以及一体化医疗资讯,全力保障肿瘤患者疫情期间的医疗需

肿瘤还是结核?这个检验很重要

小王在某肿瘤医院上班,近期一个亲戚脖子上长了几个包,来找他看病。原来老太太两年前就发现脖子上有几个小硬结,但不疼也不痒,就一直没管,这不,最近包变多了,长大了还有点疼,才想起来去医院看病,找医生看了看。医生建议做B超检查初步看看。到了B超医生那里,B超医生觉得这些结节不太好,有可能是恶性的,这可让这一家老小发起愁来,不知道从哪儿听来的,“切检会刺激肿瘤生长导致恶化”她们不愿意做手术切检送病理检查,

肺凡力量·疫问医答——百位专家免费义诊,护航肿瘤患者疫情期间生命安全

2020年是不平凡的一年,开年伊始,新型冠状病毒肺炎不断肆虐,给全国各行各业都带来了巨大的冲击,正常的医疗秩序受到很大的影响。全国各地大量医护人员支援疫情前线,同时也为了防止疫情的扩大,许多医院门诊停诊,造成很多普通患者就诊困难,而对于身患重病的患者尤其是对于肿瘤患者来说,更是雪上加霜。 对于很多非急症患者来说,或可将就医计划暂时推迟。但对于肿瘤患者尤其是肺癌患者来说,时间就意味着生命,

以医院登记为基础的20万例恶性肿瘤患者生存报告

周昌明,莫 淼,袁 晶,等. 以医院登记为基础的20万例恶性肿瘤患者生存报告[J]. 中国癌症杂志, 2020, 30 (1): 11-24.