腫瘤具有異質(zhì)性，這意味著同一腫瘤的不同部分在遺傳上可能不同。這種被稱為腫瘤內(nèi)異質(zhì)性的現(xiàn)象在癌癥研究領(lǐng)域中的重要性日益增加。同一腫瘤內(nèi)的細胞和分子差異在許多不同的癌癥中起著重要作用，因為它們對診斷和靶向治療的使用有影響。根據(jù) Charité、MDC 和德國癌癥聯(lián)盟 (DKTK) 最近發(fā)表的一項研究，這也適用于神經(jīng)母細胞瘤，這是一種在兒童中比較常見的周圍神經(jīng)系統(tǒng)的惡性實體瘤。神經(jīng)母細胞瘤由未成熟的神經(jīng)細胞群發(fā)展而來，主要位于腎上腺或沿脊柱，從那里擴展到腹腔。
總結(jié)研究人員的主要發(fā)現(xiàn)，該研究的第一作者、Charité 兒科腫瘤學(xué)和血液學(xué)系的 Karin Schmelz 博士說：“在我們的研究中，我們能夠證明通常與神經(jīng)母細胞瘤相關(guān)的遺傳變化既可以消失也可以出現(xiàn)在疾病的過程中。這些突變并非均勻分布在整個腫瘤中;相反，它們出現(xiàn)在不同的部分甚至單個細胞中，使腫瘤具有馬賽克樣的外觀。”
“癌癥是由進化過程驅(qū)動的，”MDC 進化和癌癥基因組學(xué)研究小組的組長、該研究的最后作者之一 Roland Schwarz 博士說，癌細胞會經(jīng)歷不斷的基因變化。他們?yōu)樯娑鴳?zhàn)，包括對抗其他癌細胞。每種癌癥都有自己的系統(tǒng)發(fā)育樹，描述了腫瘤的進化方式;一些癌細胞會發(fā)生轉(zhuǎn)移，而另一些則會產(chǎn)生治療耐藥性。
研究人員分析了總共 140 個神經(jīng)母細胞瘤樣本?；顧z樣本是從 10 名兒科患者在臨床過程中的不同時間點收集的，覆蓋了多個腫瘤區(qū)域。樣本分析涉及使用多種現(xiàn)代測序技術(shù)，然后是計算機輔助評估。
研究人員將他們的分析重點放在神經(jīng)母細胞瘤相關(guān)基因 ALK、MYCN 和 FGFR1 上，這些基因在臨床過程和治療中都發(fā)揮著重要作用。根據(jù)他們的結(jié)果，ALK 和 MYCN 基因的變化并非在整個疾病過程中持續(xù)存在，也不是在所有腫瘤細胞中都發(fā)現(xiàn)。ALK 和 FGFR1 基因的變化可以提供有用的治療目標(biāo)，特別是在復(fù)發(fā)患者中。研究人員發(fā)現(xiàn)，在一些患者中，診斷時存在的 ALK 突變在手術(shù)切除腫瘤時已經(jīng)消失。此外，僅在不同的腫瘤區(qū)域中發(fā)現(xiàn) FGFR1 基因的變化。研究人員還能夠確定神經(jīng)母細胞瘤細胞中存在的基因拷貝數(shù)量的不穩(wěn)定性。在某些情況下，
生物信息學(xué)專家 Schwarz 博士解釋說：“記錄特定基因拷貝數(shù)的詳細時空變化的過程極其復(fù)雜。”盡管存在這些挑戰(zhàn)，他的研究小組開發(fā)了一種能夠精確重建這些拷貝數(shù)的算法。 2020 年，Schwarz 博士和他的國際同事使用這種方法在一系列不同的癌癥中產(chǎn)生了持續(xù)結(jié)構(gòu)進化的證據(jù)。“我們現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)⑵鋽U展到神經(jīng)母細胞瘤，在那里我們能夠詳細展示癌癥如何基因組經(jīng)歷了結(jié)構(gòu)變化，”施瓦茨博士說。
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