Science惊讶发现：不同癌细胞转移是由相同基因突变驱动

每个癌症病患个体内的不同转移性病变的生长是由相同的基因突变驱动的。

　　

生物通报道：斯坦福大学医学院等处完成的一项研究报告称，推动癌症生长的突变在个体患者的转移灶具有一致性，这是关于癌症患者的癌细胞如何传播或转移的一个关键性问题。

这一研究发现公布在9月6日的Science杂志上。

大多数与癌症相关的死亡是由远离原发性肿瘤的癌细胞转移或称为继发性肿瘤引起的。原发性肿瘤通常可以通过手术切除，但转移性肿瘤却需要标准化疗或靶向治疗。这项新型靶向治疗方法成功与否取决于所有癌细胞中存在的特定突变，特别是在转移性肿瘤中的突变。

到目前为止，大多数旨在解释癌症遗传变异性或异质性的研究主要集中在原发性肿瘤上。这是因为原发性肿瘤样本更容易获取，有转移性病变的患者常常已经接受过会诱发新型突变的药物治疗，这会令突变分析更加复杂。

在这篇文章中，斯坦福大学放射学科Johannes Reiter博士从患者未经治疗的转移灶中取样，针对来自20名患有不同类型癌症的患者76个转移性病变样本进行了分析——这些样品涉及了乳腺癌、结肠直肠癌、子宫内膜癌、胃癌、肺癌、黑色素瘤、胰腺癌和前列腺癌。

“我们从每位患者的未经治疗的转移灶中取样，观察到重叠和不同驱动突变混合。但通过计算分析，我们认为最有可能促成癌症发展的驱动突变在每位患者的所有转移灶中实际上是相同的。”

研究人员发现同一病人体内的不同转移性病变具有相同的驱动基因突变。更重要的是，在既定患者体内的所有转移性病变中所不存在的驱动基因突变不太可能产生功能性影响。

谁是真正的“司机突变”？

参与肿瘤发生的基因中，驱动突变通常是用以控制细胞分裂的基因。当突变时，这些基因可能刺激细胞以不受控制的方式分裂，从而产生癌症。虽然在过去几十年中已经在癌症类型中鉴定了数百种驱动基因，但只有相对较少的几种突变被认为在个体癌症的发展中具有重要作用。

在这项研究中，研究人员就像选择合适的嫌疑人一样，选择了已知驱动基因中的突变，分析在个体患者的所有样本转移中是否发现了这些突变。结果显示，在一些癌症中，研究人员只发现了两种驱动基因突变。

他们分析了大量数据库的数据，这些数据库包含超过25,000个之前测序的癌症突变数据，从中研究人员发现在个体的所有转移中共享的驱动基因突变也经常在之前测序的癌症中突变，表明这些突变是真正的疾病驱动因素，并在癌症发展过程中发挥关键作用。

研究人员还发现，在患者癌症的所有转移灶中未发现的少数驱动基因突变只会产生微弱或无功能的影响。换句话说，尽管它们在驱动基因中发生突变，但在所有转移中不共享的突变可能是“乘客突变”，并且可能在癌症发展期间不起关键作用。Reiter说，这一发现可以为未来开辟理解和解释肿瘤活检提供新的途径。

找到常见驱动突变

Reiter说，目前由于研究的群体规模较小，现在进行推断还为时过早。但这项研究确实表明，来自单一转移的肿瘤样本通常代表患者癌症的全套功能性驱动突变。接下来，研究人员希望将这项研究扩展到更多不同癌症类型的患者。

“我们很少能够获得未经治疗的转移灶，我们希望能更大规模的分析我们的研究结论。”

同时，这项研究也研发了一种可帮助解释他们所观察到的肿瘤生长和演变的数学模型。

（生物通：万纹）

原文标题：

Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases

http://science.sciencemag.org/content/361/6406/1033