遗传线索揭示肺癌的下一步行动

了解肿瘤是否会生长或扩散到患者身体的其他部位可能是生存的关键 - 现在科学家们离解锁预测能力又近了一步。

在今天(12月<>日星期三)发表在《自然与自然医学》上的七篇论文中，弗朗西斯·克里克研究所和伦敦大学学院(UCL)的研究人员描述了癌细胞DNA的变化如何使他们能够预测这些细胞在未来的行为。

这包括癌症在何时何地扩散到身体的其他部位，这一过程称为转移，这是全球大多数癌症死亡的原因。

这些发现有朝一日可以让医生使用血液测试来预测患者的癌症如何生长和扩散，使他们能够跟踪它并实时快速调整治疗。它还提供了一种可能的途径，临床医生可以通过该途径分析手术后疾病复发的风险。

虽然这项研究是在肺癌患者身上进行的，但科学家们表示，他们的发现也可以应用于其他癌症类型，如皮肤癌或肾癌。

这些研究是英国癌症研究中心耗资9万英镑的TRACERx研究14年研究的高潮，该研究是第一个关于肺癌如何演变的长期研究。TRACERx是一项全国性的研究工作，涉及800多名临床试验患者和250名研究人员的社区，他们位于英国的13个医院地点。

伦敦弗朗西斯·克里克研究所的首席研究员，伦敦大学学院和英国癌症研究中心的首席临床医生Charles Swanton教授说：“TRACERx认识到癌症不是静态的，我们治疗患者的方式也不应该是静态的。

“TRACERx项目之所以特别强大，是因为它将肿瘤视为由不同癌细胞群组成的不断变化的'生态系统'。

“通过观察整个肿瘤，我们可以观察这些细胞群如何相互作用甚至相互竞争，这有助于我们收集有关肿瘤复发的可能性以及何时发生的宝贵见解。我们还可以观察肿瘤如何随着时间的推移而演变，扩散和对治疗的反应，为未来的数百万患者提供希望。

在这七项研究中，克里克和伦敦大学学院的研究人员跟踪了421名TRACERx参与者中的842名，以监测他们的肿瘤如何随时间变化。患者患有非小细胞肺癌(NSCLC)，这是最常见的肺癌类型。

在七篇论文的主要发现中，研究人员发现：

肿瘤可以由许多不同的癌细胞群组成，这些癌细胞携带着不断变化的基因集。这些肿瘤越多样化，患者的癌症在治疗后一年内复发的可能性就越大。

在患者肿瘤中观察到的一些DNA变化模式表明他们的癌症下一步可能会做什么。

这些模式可以向医生指示肿瘤的哪些部分将来可能会生长并扩散到身体的其他部位。

血液测试可用于实时监测肿瘤DNA的这些变化，帮助医生发现癌症复发或对治疗无反应的早期迹象。

细胞的不断变化使肿瘤茁壮成长

肿瘤由不同的癌细胞“群体”组成，这些细胞都携带不同的基因突变。这些突变越多样化，肿瘤就越能进化并获得对治疗的抵抗力。

研究人员发现，细胞群中基因突变的特定模式使癌症能够在手术后一年内更快地在患者体内复发。

这些突变模式也表明肿瘤是否更有可能扩散到肺部和胸部以外的身体其他部位。

有了这些信息，医生有一天可以预测患有早期癌症的人，应该通过手术成功治疗，最终可能会看到他们的癌症复发。

在另一项发现中，研究人员发现肿瘤内细胞群的遗传多样性不仅源于遗传变化，还源于基因的表达方式。

基因表达的变化会影响癌症生物学的重要方面，包括肿瘤在手术后是否会复发。

在这种情况下，研究人员建议治疗肺癌患者的医生可以通过确定那些癌症在手术后最有可能复发的人并跟进进一步治疗来及早进行干预，以帮助防止癌症复发。

确定导致癌症扩散的原因

研究人员还更仔细地研究了肺癌如何在TRACERx参与者中扩散。

他们确定了肿瘤中的哪些细胞最有可能在未来导致癌症扩散(转移)，因为这些细胞更有可能在其基因中携带某些变化。这些表明细胞有更高的机会离开肿瘤并移动到身体的其他部位，然后在那里生长成新的肿瘤。

转移是导致大多数癌症死亡的原因，因此了解肿瘤的哪些部分负责触发这一过程可以使研究人员专门针对防止癌症扩散的治疗。

改变我们追踪癌症的方式

TRACERx科学家还调查了他们是否可以跟踪肿瘤的变化及其遗传多样性的特征，而无需手术或活检，这是一种侵入性医疗程序，涉及采集少量组织样本并在实验室中检查。

通过分析从肿瘤细胞释放到血液中的DNA，称为循环肿瘤DNA(ctDNA)，他们发现手术前后血液中ctDNA的存在表明患者的癌症将来极有可能复发。

血液中肿瘤DNA的存在并不是癌症可能扩散或复发的唯一指标。研究人员发现，由肿瘤细胞排列产生的微观模式与癌症复发的风险有关。

英国癌症研究中心研究执行主任Iain Foulkes博士说：“读取ctDNA的血液测试可以让医生实时跟踪某人的癌症，使他们能够为该患者提供个性化治疗。

“目前，我们必须监测患者肿瘤的最佳选择是通过活检或在手术期间提取组织。两者都是侵入性和耗时的选择，这为我们提供了肿瘤在给定时间点的行为的有限快照。

“使用微创血液测试，ctDNA的分析将使我们更全面地了解肿瘤在患者疾病过程中的变化情况。这将使医生能够更主动地治疗人们，迅速采取行动改变不起作用的治疗计划。

TRACERx已经进入下一阶段，称为TRACERx EVO，将在未来七年内获得近15万英镑的额外资金，以进一步了解肿瘤演变，并利用这些知识改变癌症患者的治疗方式。

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