肺癌细胞“家谱”可揭示癌症发展过程

据颁发在《细胞》杂志上的一项钻研，一个国际钻研团队使用基于CRISPR的谱系追踪步骤，从第一次致癌突变激活起头追踪肺癌细胞，最终纪录了迄今为止最全面的肺癌细胞进化过程，这份具体的肿瘤病史揭示了对肺癌若何进展和转移的新见解。

癌细胞可进化出抗药性、更具侵袭性和转移性，并扩散到身段的其他部位形成新的肿瘤。癌症进化的这些特点越多，它就越致命。钻研人员想相识癌症是若何演变的，从而进行预防和医治。但当癌症被发现时，它通常已在患者身上存在数年甚至数十年，而关键的进化时刻从没有被观察过。

美国怀特黑德钻研所乔纳森·韦斯曼和合作者开发了一种可追踪几代癌细胞的新步骤，使钻研人员可能分析它们的进化汗青。这衷熳系追踪步骤使用CRISPR技术为每个细胞嵌入可遗传和可进化的DNA条形码。每次细胞割裂时，它的条形码城市被轻微批改。当钻研人员最终收成原始细胞的后世时，他们就可比力细胞的条形码来沉建每个细胞的“家谱”，就像有关物种的进化树一样。钻研人员使用了类似的步骤来跟踪新冠病毒的演变。

韦斯曼暗示：“这是一种以更高的分辨率观察癌症进化的新步骤。以前，导致肿瘤危及性命的关键事务一向是不通明的，由于它们湮灭在肿瘤遥远的从前中，但这为我们提供了相识这段汗青的窗口。”

为了从一路头就追踪癌症，钻研人员开发了一种步骤，可同时触发细胞中的致癌突变并纪录细胞的发展过程。他们对幼鼠进行刷新，当它们的肺细胞露出于一种特造的病毒时，会激活Kras基因中的致癌突变，并使细胞中的肿瘤抑造基因Trp53失活，同时激活谱系追踪。幼鼠模型经过工程刷新后，使得肺癌在其中的发展与在人类中的发展方式极度类似。

钻研人员在收成癌细胞之前让癌细胞进化了几个月。而后他们使用之前开发的算法，从批改后的DNA条形码中沉建细胞的家谱，还使用RNA测序丈量了细胞中的基因表白，以表征每个细胞的状态。有了这些信息，他们就能够“拼凑」剽种类型的肺癌若何变得拥有侵袭性和转移性。

钻研人员暗示，揭示肿瘤细胞之间的关系，是理解它们的基因表白谱和深刻相识侵袭性状态出现的关键。

在这次幼鼠模型中，癌细胞是从正常细胞发展而来，肿瘤进展在原生环境中长功夫产生，这就意味着，其与人类患者身上产生的情况极度类似。对于科学家来说，这种仿照和因而衍生的见解对癌症医治极度沉要。由于人们最怕的转移，通常产生在癌症变得致命的时辰，若是能够详细入微地钻研癌症演变，人们就能知路哪些类型的癌症会以何种方式发展出转移的能力，从而设计出过问措施来加以阻止。