生命科学学院生物动态光学成像中心谢晓亮、白
来源:贵州黔东南网 发表于2019-07-17 08:34:09 编辑:李宗盛
摘要: 12月10日闻名学术期刊《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)在线宣布了生命科学学院生物动态光学成像中心谢晓亮、白凡课题组与北

12月10日闻名学术期刊《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)在线宣布了生命科学学院生物动态光学成像中心谢晓亮、白凡课题组与北大肿瘤医院王洁团队协作的研讨成果。在题为“Reproducible copy number variation patterns among single circulating tumor cells of lung cancer patients”的研讨论文中,研讨人员通过单细胞基因测序手法初次报导了关于癌症患者单个外周血循环肿瘤细胞的全基因组、外显子组测序成果,此项研讨关于提醒癌症搬运的分子机制具有重要意义,一起还为无创癌症确诊供给了一种新的技能手法。

肿瘤的搬运是导致癌症患者逝世的主要原因。早在1896年,澳大利亚籍医师Ashworth初次在癌症患者血液样品中观察到循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cell, CTC)的存在。在肿瘤搬运过程中,癌细胞从原发肿瘤掉落,进入血液或淋巴循环系统,其间一些具有高度搬运潜能的肿瘤细胞在循环系统中存活下来,成为循环肿瘤细胞,并进一步开展为远端器官搬运肿瘤。循环肿瘤细胞是肿瘤发作远处搬运的必通过程,因此在外周血中检测到肿瘤细胞预示着有发作肿瘤搬运的或许。

循环肿瘤细胞从原发肿瘤掉落,通过人体循环系统,构成在远端器官的肿瘤搬运

近些年来,关于癌症患者血液中CTC的计数已逐步用于癌症医治的效果点评。假如能对CTC进行基因组剖析将有助于咱们更好地了解肿瘤搬运的生物学机制;一起,作为一种非侵袭性的检测手法,CTC的基因组剖析还可认为效果点评、预后判别以及个体化医治供给及时牢靠的根据。但是,因为循环肿瘤细胞在患者外周血中存在的数量极端稀疏,对其进行基因组测序具有较大难度。

在此项研讨中,研讨人员使用了哈佛大学谢晓亮组最新创造的多重退火和环化循环的扩增技能(MALBAC)成功完成了关于来自癌症患者外周血单个循环肿瘤细胞的全基因组扩增和深度测序。MALBAC技能具有基因组扩增均匀,覆盖率高级很多优势,然后使得研讨人员能够在单个细胞水平精确勘探全基因组基因拷贝数变异(CNVs)和单核苷酸变异(SNVs)。

研讨人员要点研讨了肺癌患者外周血循环肿瘤细胞的分子特性。在来自很多肺腺癌患者和小细胞肺癌患者的循环肿瘤细胞中,成功检测到与癌症发作开展相关亲近的原癌基因和抑癌基因上的重要单核苷酸变异和刺进/缺失。单细胞水平CTC的基因骤变的检测避免了重复穿刺活检给患者带来的损伤和苦楚, 并能及时地供给个体化医治所需的重要信息,例如导致癌症搬运过程中发作表型转化的重要骤变,以及癌症医治过程中发作耐药性的重要骤变。

单细胞测序技能能够在循环肿瘤细胞中检测到与癌症发作开展相关亲近的原癌基因和抑癌基因上的重要骤变

研讨过程中研讨人员意外地发现来自同一个患者的不同CTC都展示出高度一起的全基因组拷贝数改动形式,和同一患者的搬运位肿瘤安排的拷贝数改动形式一起。这种现象在肺腺癌和小细胞肺癌的患者中都得到了验证。此外,在不同的肺腺癌患者中,CTC展示的全基因组拷贝数改动形式具有高度的相似性。肿瘤的异质性长期以来被当作是恶性肿瘤的重要特征。 初次在CTC中观察到的高度一起的拷贝数变异形式将会改动传统上对肿瘤异质性的了解,提醒了特定的拷贝数变异在肿瘤构成及搬运中发挥了重要的效果。

同一个患者的不同CTC都展示出高度一起的全基因组拷贝数改动形式

进一步研讨发现,小细胞肺癌患者的拷贝数变异形式与那些肺腺癌患者显着不同,展示出癌种之间必定的特异性。这种特异性或许跟肿瘤开展、搬运所在的微环境相关。这项发现为将来根据CTC拷贝数变异来进行癌症患者分型供给了理论基础。

生物动态光学成像中心白凡副研讨员、中心主任谢晓亮教授以及北京大学肿瘤医院王洁教授为该论文的一起通讯作者。倪晓晖博士和在读研讨生苏哲、高妍, 北京大学肿瘤医院的卓明磊、段建春、王志杰医师,以及美国贝勒医学院的宗诚航博士是这篇论文的并列第一作者。该项研讨得到了北京大学985临床医院协作专项经费、青年千人方案科研发动经费以及国家杰出青年基金的支撑。

修改:歆琴

 

生命科学学院生物动态光学成像中心谢晓亮、白凡课题组在PNAS宣布研究成果

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