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图示（A-D）为肿瘤生长的几种不同模型，具有类似突变的肿瘤细胞倾向于“组队”生长扩散。（F-G）传统活检取样难以完全展示肿瘤的变异情况及各变异类型的比例。 （图片来源：Chkhaidze et al.）
活检是肿瘤确诊和治疗的关键步骤。医生们从肿瘤组织中取样、分析肿瘤的特异性病理变化，并据此制定治疗方案。最近，科学家们利用基因测序进行计算机建模，成功回溯了实体肿瘤中癌细胞群的生长方式。这种“遗传图谱”模型能够展示含突变基因的癌细胞在肿瘤组织中的扩散路径——这将使医生们得以选择最具代表性的活检部位，从而提高诊断和治疗质量。
绘制肿瘤扩散“地图”
传统肿瘤活检分为两步：1）从肿瘤不同部位分别取样；2）对样本进行基因测序，确认治疗靶点。然而，这种取样方式通常具有一定盲目性，不能覆盖肿瘤基因突变的所有类型。传统的活检过程类似于“掷飞镖”，几个飞镖的落点（活检取样部位）很难获得镖靶（肿瘤基因图谱）的全貌。这使研究者们想到，如果能够更精确地还原肿瘤细胞生长扩散的模式，医生就可以选择更具代表性的活检取样部位。
幸运的是，最近由伦敦英国癌症研究所（The Institute of Cancer Research）与巴茨癌症研究所（Barts Cancer Institute）合作研发、发表在PLoS Computational Biology的计算机肿瘤模型，成功模拟了具有不同类型基因突变的癌细胞在肿瘤中的扩散增殖过程。此模型纳入了选择性进化压力（selective evolutionary pressure，即选择性发展具有某些基因特征的肿瘤细胞谱系）和肿瘤生长的空间限制这两个因素。相关科学家即将从肿瘤进化研究中心（Centre for Evolution and Cancer）移入肿瘤靶向药研发中心（Centre for Cancer Drug Discovery），开展以肿瘤“达尔文式”基因演化为基础的靶向药物研发工作。
模拟肿瘤演化路径
研究者们创建的模型预测，具有类似基因特征的肿瘤细胞视外部环境将以团簇状生长或成股扩散。这些模型尽管看似混乱，却完全遵循着进化原理，并与真实的肿瘤生长模式几乎一致。
这项研究得到了医学研究理事会和威康信托中心的大力资助，并即将得到英国癌症研究协会（Cancer Research UK）和美国国家卫生中心（US National Institute of Health）等组织的进一步支持。
研究带头人Andrea Sottoriva是癌症基因组及进化中心的教授、癌症进化研究中心的负责人，她表示：“肿瘤活检能够帮助我们获得许多病理信息，但肿瘤在演变过程中会发展出越来越多的差异。因此，传统活检取样并不能充分体现肿瘤的特征。我们的研究厘清了进化动力对肿瘤不同部位基因突变类型的影响，这样我们就能帮助医生们开展更加个体化、效果更佳的靶向治疗方案。”
翻译：韩佳桐
审校：刘宇航
引进来源：英国癌症研究所
引进链接：https://phys.org/news/2020-05-evolutionary-affect-cancer-growth-doctors.html
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