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大量證據表明，基因突變的體細胞可在與正常體細胞的生存競爭中不斷進化，最終變成永生不死的癌細胞，而癌細胞的無限制地增殖就會導致腫瘤的發生。在癌變過程中，體細胞的每一次突變，都會在其基因組上留下印跡。
那麼，這些印跡對腫瘤的發生、發展及轉移有什麼樣的影響？對生命殺手-惡性腫瘤來說，其轉移究竟是基因決定，還是單純的腫瘤破裂？今天我們就以一篇來自《PNAS》的文章為基礎，聊聊惡性腫瘤轉移的根源。
5月14日，由杜克大學和南加州大學的科學家共同領導的研究小組發現，腫瘤的許多關鍵特徵由腫瘤原始細胞的基因組決定，其中就包括腫瘤的侵襲性，其會隨著時間的推移而逐漸表露。
也就是說，腫瘤破裂僅僅是惡性腫瘤轉移的誘因，真正的禍根早在腫瘤形成的早期就埋下了。該研究成果以《Spatial mutation patterns as markers of early colorectal tumor cell mobility》為題發表。
研究人員對19個結直腸癌患者腫瘤細胞的多區域和單個腺體數據進行近似貝葉斯計算，指出早期腫瘤細胞的特異性突變對腫瘤轉移的影響。研究人員使用基因組測序技術在大多數侵入性樣本中發現了早期異常細胞移動，並發現與其相關的特異性突變。
他們發現這種特異性突變是腫瘤擴散所必需的，可導致腫瘤發生致命性變化，而其與四種良性腫瘤中，早期的異常細胞移動並不明顯。同時研究人員發現生長期間出現的轉移相關性突變是亞克隆或特異性突變，並且僅存在於惡性腫瘤細胞中。
早期腫瘤的遷移軌跡
研究人員發現良性腫瘤的子細胞與母細胞分裂後可與母細胞標保持相似的狀態，並且不會互相混合，這些腫瘤的最終突變形式為半球形，在腫瘤邊緣很難檢測到相同的特異性突變。
而惡性腫瘤的子細胞分裂後可隨機移動，並可與母細胞混合，進而發生異常細胞移動，而且具有相同特異性突變的子細胞可以在早期生長階段就移動到與之相反的腫瘤部位，而擴大的遷移軌跡可導致更多特異性突變。
早期突變對腫瘤良惡性特徵的關鍵作用
腫瘤是從單個祖細胞開始的克隆擴增，因此可將研究結果與基因突變演化樹聯繫起來。基因突變演化樹相關研究指出，癌症早期的某些致癌基因突變，似乎是導致腫瘤的罪魁禍首。該理論與這項研究結果不謀而合。
研究人員指出，腫瘤的生長很大程度上取決於初始細胞中存在的驅動因子，這些驅動因子很大程度上影響了腫瘤的侵襲性，這就說明了為什麼良惡性腫瘤的表型不同。也就是說，腫瘤一發生就決定了其良惡性，而且非特殊情況下無法改變。
惡性腫瘤的重要標誌是侵襲性和轉移，而這兩者都以異常的細胞遷移為主要表現形式。該研究指出，惡性腫瘤正是由於腫瘤原始獲得了轉移相關的特異性突變，才會在腫瘤生長期間出現越來越多的惡性表型。
Spatial mutation patterns as markers of early colorectal tumor cell mobility
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