最新發表在Cell雜誌上的一項研究中，科學家們鑒定出了導致腎癌的最早期的關鍵基因變化。讓人驚訝的是，首個關鍵基因變化發生於兒童或青少年時期，四五十年後，部分由此產生的細胞會發展為腎癌。

圖片來源：Cell（DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.020）

這篇題為「Timing the Landmark Events in the Evolution of Clear Cell Renal Cell Cancer: TRACERx Renal」（論文一）的成果於4月12日發表，Wellcome Trust Sanger研究所的Peter J. Campbell博士和 Francis Crick研究所的Charles Swanton教授是論文的共同通訊作者。

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首個突變發生於青少年時期

為了更深入地了解是什麼啟動了腎癌，Swanton教授等挖掘了腎臟腫瘤的基因組，以尋找第一個基因變化。具體來說，科學家們對來自33名患者的95個腎癌腫瘤的全基因組進行了測序和分析。

結果發現，導致腎癌的首個重要基因變化或驅動突變（driver mutation）很早就發生了，平均來說，發生於青少年時期。被調查的超過90%的腎癌患者中，第一個突變是3號染色體短臂（chromosome 3p）的丟失。

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論文的共同第一作者Thomas Mitchell博士說：「我們發現，大多數人中啟動腎癌的基因變化是3號染色體短臂的缺失，而該短臂攜帶了幾種腫瘤抑制基因。此外，約35- 40%的患者同時在名為『染色體碎裂』（chromothripsis，染色體打碎並重排，可同時導致多個突變）的過程中獲得了5號染色體長臂（chromosome 5q）。」

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休眠幾十年，需要進一步突變才會發生癌症

科學家們還發現，最初只有幾百個細胞具有這些基因變化，而且很有可能我們大多數人的腎臟中都有一些這類「有害」細胞。不過，這些細胞會在之後的四五十年里保持休眠狀態，不會發展成腎癌，除非被進一步的突變所觸發。能夠促使這些細胞發展成癌症的風險因素包括吸煙、肥胖和腎癌遺傳風險（inherited risk of kidney cancer）。

Campbell博士說：「現在，我們終於弄清楚了，導致腎癌的最初基因變化是什麼，以及這些變化是何時發生的。原來，在癌症被確診前的40到50年里，與腎癌相關的基因組事件就已發生。第一批癌症『種子』在兒童或青少年時期就已被種下了。」

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Swanton教授則表示：「了解癌症如何隨時間的推移發展和演變非常關鍵，這些信息將為開發新的預測和治療方法指明道路。我們希望，未來這項成果能夠幫助指導手術和其他醫療干預。」

另一篇文章也指出在結腸癌發生很多年前，基因突變率就已發生改變，並且每一個結直腸癌細胞都不同。

這一研究於4月11日在線發表在《Nature》期刊，由來自英國Wellcome Sanger研究所、荷蘭Hubrecht研究所的科學家們完成。他們利用最新的單細胞、有機技術解析了結直腸癌（Colorectal cancer）的突變過程。

結直腸癌是全球第三大最常見癌症，占所有癌症病例的10%。僅在英國，每年有超4.1萬人會被確診患有這一疾病。已有研究表明，結直腸癌包含對治療有不同反應的亞克隆，然而迄今為止，科學家們還未能破解腫瘤內部多樣性的程度和特徵。

在最新的研究中，團隊從3名結直腸癌患者身上獲取腫瘤組織以及周圍健康的腸隱窩，從中分離出單細胞，並以單細胞為基礎培育出類器官（organoids），即3D版迷你腸組織。

文章通訊作者之一、荷蘭Hubrecht研究所的Hans Clevers教授表示：「類器官之前從未被應用於研究單個癌細胞。實驗室的Nobuo Sasaki從腫瘤中分離出多個單細胞，並在體外培育成類器官。這給予我們從單細胞水平研究癌症突變的可能——通過對比來源於同一組織的正常細胞、癌變細胞的差異，從而解析癌症發生、發展的過程。」

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研究揭示，結直腸癌細胞會表現出廣泛的突變多樣性，而且突變率比正常的腸細胞多幾倍。同時，腸癌組織中每一個細胞遺傳信息都不同。

這項研究還表明，腫瘤細胞的突變進程與健康細胞有著顯著的差異。值得注意的是，在癌症確診之前的很多年，突變率就已經發生改變。研究人員認為，這一時間窗能夠為未來的診斷提供線索，有望成為檢測到細胞早期突變率上升的關鍵期。

文章通訊作者、Wellcome Sanger研究所的Sir Mike Stratton教授表示，這一研究可以為我們提供癌症發生方式的細節。通過比較個體健康細胞、腫瘤細胞的突變模式，我們可以了解到突變的狀態，從而尋找到引發突變的原因。此外，了解突變的起源，有助於我們避免可能的風險因素，最終減少癌症的發生。

來源：生物探索

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