腫瘤在遺傳上是多樣的，在整個(gè)生長和發(fā)育過程中的不同時(shí)間都有不同的突變。許多模型試圖解釋遺傳異質(zhì)性如何產(chǎn)生以及這些改變對(duì)腫瘤生長的影響。在《自然通訊》上發(fā)表的一篇新文章中，莫菲特癌癥中心的研究人員展示了腫瘤的位置和周圍組織結(jié)構(gòu)所施加的空間限制如何影響腫瘤的遺傳異質(zhì)性。
遺傳差異在來自不同患者的腫瘤之間以及個(gè)體患者同一腫瘤的不同區(qū)域內(nèi)是明顯的。這些突變中的某些可能有益于腫瘤并被選中，例如允許腫瘤生長更快并擴(kuò)散到其他部位的突變。這種類型的腫瘤進(jìn)化稱為達(dá)爾文進(jìn)化論。
或者，其他細(xì)胞突變可能對(duì)腫瘤沒有直接影響，但仍會(huì)隨時(shí)間累積，稱為中性進(jìn)化。莫菲特(Moffitt)進(jìn)化治療卓越中心的研究人員想要確定周圍組織的結(jié)構(gòu)如何影響這些不同類型的腫瘤進(jìn)化模式和遺傳異質(zhì)性。
該團(tuán)隊(duì)使用數(shù)學(xué)模型來確定空間限制如何影響腫瘤的發(fā)展，重點(diǎn)是乳腺導(dǎo)管癌的三維結(jié)構(gòu)。他們使用了經(jīng)過充分研究的腫瘤演化模型，并更改了與空間限制和細(xì)胞混合有關(guān)的變量，并證明了周圍組織的結(jié)構(gòu)隨著時(shí)間的推移極大地影響了腫瘤的遺傳異質(zhì)性。例如，乳房組織的導(dǎo)管網(wǎng)絡(luò)類似于樹的樹干和樹枝。與最初在較小導(dǎo)管分支中形成的腫瘤相比，在導(dǎo)管底部的較寬區(qū)域內(nèi)形成的腫瘤具有較少的空間約束。
結(jié)果，靠近基部的腫瘤傾向于在延長的時(shí)間內(nèi)獲得突變，并且由于中性進(jìn)化而將具有更多的遺傳異質(zhì)性。另一方面，較小導(dǎo)管區(qū)域內(nèi)的腫瘤往往會(huì)經(jīng)歷加速的遺傳變化，由于達(dá)爾文進(jìn)化論(又稱為克隆掃描)，導(dǎo)致一個(gè)突變成為優(yōu)勢基因。
根據(jù)組織結(jié)構(gòu)施加的限制，兩個(gè)原本相同的腫瘤可能會(huì)在適應(yīng)性方面實(shí)現(xiàn)巨大差異。在細(xì)胞規(guī)模上，任何給定的亞克隆都可能具有選擇優(yōu)勢。然而，這種亞克隆優(yōu)勢的有效結(jié)果取決于該細(xì)胞周圍的競爭環(huán)境。換句話說，特定于細(xì)胞的表型行為可以被組織結(jié)構(gòu)所“覆蓋”，從而使腫瘤實(shí)現(xiàn)更高的適應(yīng)性。”
標(biāo)簽： 癌癥
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