所有癌症都是在经历了一段时间的克隆选择和随后的克隆扩张而出现的，尽管遗传性的瘤内异质性所带来的的进化原理如今越来越清晰，但研究人员仍然并不清楚促进瘤内异质性和恶性克隆的非遗传性机制。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Non-genetic determinants of malignant clonal fitness at single-cell resolution”的研究报告中，来自墨尔本大学等机构的科学家们通过研究成功利用一种新型的细胞条形码技术追踪并分析了癌细胞的行为。
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图片来源：Fennell, K.A., et al. Nature (2021). doi：10.1038/s41586-021-04206-7
这篇研究中，研究人员首次发现，携带相同遗传蓝图的癌细胞并不一定会表现出相同的行为，这对于研究人员如何设计靶向作用其的策略带来了很大的挑战。研究人员在文章中揭示了急性髓性白血病患者所出现的非遗传性改变，他们表示，我们开发了一种新型的细胞条形码技术，其能随着时间追踪单一的癌细胞并识别出导致不同细胞行为的模式，即使不同细胞背后的基因组是相同的。
这种名为SPLINTR（Single-cell Profiling and LINeage TRacing）的条形码技术或能帮助研究人员识别出在每个白血病细胞中所表达的特殊基因，并监测这如何随着时间延续而影响癌细胞的行为，随后研究者就观察到，急性髓性白血病细胞最有可能会形成癌变肿瘤。在没有基因突变的情况下，调节性变化或许就是引发疾病的关键促进子，如今这一事实开始被科学家们慢慢认识。
研究者所开发的新技术能帮助追踪随着时间延续单一癌细胞的调节性基因组所发生的变化，他们很高兴能将这种计算分析技术应用于这一研究领域。尽管这项研究是在急性髓性白血病中进行的，但该技术还能被应用于多种不同类型的癌症，这或许就为理解为何一些肿瘤细胞能在药物治疗中存活或在特定器官中会复发提供了新的机会和线索。耐药性和肿瘤复发是目前癌症是否能得到成功治疗的主要屏障，这通常来自于罕见类型的肿瘤细胞，而且在临床上也很难进行监测。
图片来源：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04206-7
研究者Dane Vassiliadis说道，本文研究强调了利用SPLINTR技术的力量，其不仅能帮助识别罕见的肿瘤亚群，还能帮助找到新型疗法靶点或生物标志物，并对其进行一定的临床监测。本文研究工作也挑战了精准医学只是寻找新型基因突变的教条式观点；尽管所有精准医学研究旨在根据患者癌症中所存在的独特特征而进行治疗，但迄今为止，这些方法都只关注与存在的独特的DNA突变。
然而，最近研究表明，有高达40%的肿瘤都会在最初对疗法有反应后开始复发，但并没有证据表明，癌细胞中所出现的新型基因突变来解释这种疗法耐受性发生的原因。本文研究强调了扩大精准医学研究的重要性，其不仅仅是调查患者的DNA突变。当然，这只是硬币的一面，研究者迫切需要理解并开发新型疗法来应对影响癌细胞行为的非遗传性因素。
综上，本文研究结果提供了相关数据，揭示了研究者对支持恶性克隆适应性背后的非遗传转录过程的基本见解，这或许也为后期科学家们开发新型癌症治疗性策略提供了新的线索和思路。
原始出处：
Fennell, K.A., Vassiliadis, D., Lam, E.Y.N. et al. Non-genetic determinants of malignant clonal fitness at single-cell resolution. Nature (2021). doi：10.1038/s41586-021-04206-7
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