2024年11月02日,由中国科学院深圳先进技术研究院的胡政研究员,还有中山大学的何真、贺雄雷团队联手发布了一个重大发现。他们揭示了早期肿瘤大多数情况下都是多克隆起源的,并且详细阐明了多克隆逐渐演变成单克隆的过程。这次的研究结果把大家带到了肿瘤起源的核心谜团中,恶性肿瘤一直是威胁人类健康的主要因素,关于它最初是如何形成的,科学界仍未完全解开谜底。Peter Nowell的克隆演化理论认为,癌细胞是由正常细胞逐渐变异而来的。但人们一直对一个问题感到困惑:肿瘤最初是从一个发生癌变的细胞发展而来的(单克隆起源),还是多个异常细胞同时扮演着“原始祖先”的角色(多克隆起源)。在10月30日的最新成果中,研究团队利用先进的单细胞谱系示踪技术,揭示了肿瘤在演化过程中的动态变化。他们观察到,在早期多克隆肿瘤中,细胞之间存在频繁的通信,这种通信提高了细胞在早期阶段的生存能力。但随着时间推移,一些多克隆群体逐渐消失,最终只剩下一个主导克隆,形成单克隆肿瘤。这个转变标志着恶性程度的提高。这个发现为肿瘤早期机制研究提供了全新视角,也为癌症早期筛查和干预带来了新思路。 为了验证这个结论,他们分析了107例未经治疗的散发性息肉和伴有结直肠癌患者的样本。结果显示约有30%的人类肠息肉细胞是多克隆的。这个发现揭示了正常细胞从健康到癌变的关键机制:当一个或者多个细胞发生突变后,它们会通过频繁交流来增强生存能力并克隆扩增。这些现象在小鼠实验中也得到了证实。 这个发现发表在顶级科学杂志《Nature》上后引起了广泛关注。因为它不仅解决了一个长期存在的科学难题,还为未来癌症治疗提供了新思路:可以通过分析多克隆肿瘤中的不同克隆及细胞间相互作用来判断其发展潜力和风险等级;也可以通过干预这种相互作用来延缓甚至阻止肿瘤向恶性状态转变。 这次研究表明从多克隆到单克隆转变可能是肿瘤恶性程度提高的关键一步。就像孔雀羽毛颜色从多彩逐渐变为单一一样,肿瘤细胞也从多样化逐渐演化成单一状态。这个过程在人体样本中也得到了验证:肠道肿瘤多由单克隆癌细胞组成,恶性程度更高。 胡政团队利用先进技术构建了炎症诱导肠癌模型和多发性息肉模型两种经典小鼠模型来模拟这一过程。他们观察到随着时间推移主导克隆越来越多、其他群体逐渐消失。 胡政、何真、贺雄雷等人通过大量实验数据和生物信息学分析得出了结论:早期肿瘤大多数是多克隆起源;这种模式在小鼠模型和人体样本中都得到验证;这个过程涉及频繁通信;最终形成主导克隆并表现出更高恶性程度;通过干预这些通信机制可能阻止或延缓恶性转化。 这项研究给人们带来了希望:如果能及早识别出处于多克隆阶段的肿瘤并进行干预治疗,就有可能在疾病还未发展成癌症时“釜底抽薪”。 总之这项研究揭示了肿瘤起源之谜并提供了新视角和新思路。