腫瘤在遺傳上是多樣的，在整個生長和發(fā)育過程中的不同時間都有不同的突變。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散到其他部位的突變。這種類型的腫瘤進化稱為達爾文進化論。
或者，其他細胞突變可能對腫瘤沒有直接影響，但仍會隨時間累積，稱為中性進化。莫菲特(Moffitt)進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化模式和遺傳異質(zhì)性。
該團隊使用數(shù)學模型來確定空間限制如何影響腫瘤的發(fā)展，重點是乳腺導管癌的三維結(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，乳房組織的導管網(wǎng)絡(luò)類似于樹的樹干和樹枝。與最初在較小導管分支中形成的腫瘤相比，在導管底部的較寬區(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間內(nèi)獲得突變，并且由于中性進化而將具有更多的遺傳異質(zhì)性。另一方面，較小導管區(qū)域內(nèi)的腫瘤往往會經(jīng)歷加速的遺傳變化，由于達爾文進化論(又稱為克隆掃描)，導致一個突變成為優(yōu)勢基因。
根據(jù)組織結(jié)構(gòu)施加的限制，兩個原本相同的腫瘤可能會在適應(yīng)性方面實現(xiàn)巨大差異。在細胞規(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)果取決于該細胞周圍的競爭環(huán)境。換句話說，特定于細胞的表型行為可以被組織結(jié)構(gòu)所“覆蓋”，從而使腫瘤實現(xiàn)更高的適應(yīng)性。”
標簽： 癌癥
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