来源： 环球科学
撰文丨杨心舟
癌细胞也需要演化
当一些人谈论癌细胞的发展时 ， 总认为癌细胞是一些正常细胞获得了一两个突变后 ， 就开始不受控制地生长了 。 癌细胞从出现到扩增 ， 它的胜利之路也会走得很轻松——一些小突变让它们获得了生长优势 ， 于是就赢得了身体的控制权 。
但实际上 ， 癌细胞想要赢 ， 达到力压其他细胞的程度 ， 它需要很多先天“努力”和后天条件 。 有些科学家也将其称作“适应性癌发生” ， 其中关键的点就认为癌细胞是如同其他生物一样 ， 需要经历漫长的演化过程 ， 才能通过自然选择获得优势 。 而癌细胞既需要自身突变支持 ， 也需要周围的环境给予正向选择 。

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科罗拉多大学的分子生物学家James DeGregori就是支持该观点的科学家之一 ， 他认为人一生中细胞的突变 ， 大约在个体18岁的时候就已经有了一半 。 但在年轻时 ， 几乎所有细胞都保持着高增殖水平 ， 因此即使有些细胞获得了癌突变 ， 可能优势也体现不出来 。 这也是为什么随着年龄增长 ， 人体代谢水平下降后 ， 癌症病发率显著提升 。
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当然 ， 儿童和青少年癌症患者 ， 体内可能也会出现适合癌细胞生长的条件 ， 例如儿童白血病常常高发于发达国家 ， 一种观点是这些地区医疗系统发达 ， 卫生水平高 ， 因此儿童在出生后 ， 免疫系统遭受的攻击要远低于贫困地区的儿童 。 但这反而会导致这些儿童在往后更容易免疫过激 ， 从而引发对癌细胞生长有利的炎症反应 。
如果说这些微环境是后天条件 ， 那么癌细胞获得的突变就是先天条件了 。 在一些研究看来 ， 和细胞周期有关的突变是癌细胞取胜的关键 ， 例如修复基因突变 ， 周期蛋白P53突变 。 但事实上 ， 正常细胞和癌细胞里P53的突变发生率相差不多 ， 这说明仅仅有这些突变 ， 对于推动癌细胞演化来说还远远不够 。
除了细胞周期 ， 免疫似乎也能解释一部分原因 ， 如果监测和清除异常细胞的免疫系统的相关基因发生了突变 ， 那么可能会让癌细胞有了可乘之机 。 但这也不是全部的答案 ， 根据 Carcinogenesis 的一项研究 ， 像免疫缺陷的艾滋病患者 ， 除了卡波西肉瘤和非霍奇金淋巴瘤 ， 其他癌症的发生率并没有显著提升 。 按照理论来说 ， 没有了免疫系统的保护 ， 癌细胞应该更容易出现和传播 ， 所以癌细胞可能还需要更多条件来推动自己的演化计划 。
窥测演化策略
包括 Carcinogenesis 这项研究在内 ， 许多研究都推测癌细胞还有着不为人知的演化方式 。 《自然》的一项最新研究指出 ， 癌细胞中常见的染色体不稳定性很可能参与了癌症的发展和演化过程 。 这种不稳定性会直接造成体细胞基因拷贝数改变（SCNAs）的现象 。
这种变化并不只是单个基因上单个位点的小打小闹 ， 而是涉及更广的基因区域变化 ， 比如长片段基因丢失 ， 获得额外的基因拷贝 ， 甚至直接丢失或者获得整条染色体 。 “癌细胞演化过程中 ， 其基因经历的结构变化远超我们的想象 。 ”论文主要作者Roland Schwarz表示 。
癌细胞中的SCNAs原本很难具体观测 ， 但新研究开发了一套算法“refphase”和统计分析方法 ， 使得细致研究SCNAs现象成为了可能 。 这一套分析方法可以估计癌细胞最初的基因拷贝数状态 ， 并且与往后演化形成癌细胞亚克隆时进行比较 。 亚克隆是癌细胞独特的现象 ， 因为即使肿瘤由一团最初的癌细胞发展而来 ， 但肿瘤不同区域的细胞 ， 即亚克隆携带的基因也不一样 ， 这是它们有选择性地获得和丢失染色体的结果 。

来源：(scientist)

【江苏龙网】网址：/a/2021/0326/lmkd0ZA001422020.html

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