癌症呈均匀增长趋势！新研究挑战了肿瘤是一个“双速”实体的观点

　　

科隆大学（University of Cologne）和巴塞罗那基因组调控中心（CRG）的研究人员发现，癌症在整个肿块中均匀生长，而不是在外缘生长。今天发表在《eLIFE》杂志上的这项研究挑战了几十年来关于这种疾病如何生长和传播的假设。

“我们挑战了肿瘤是一个‘双速’实体的观点，即表面细胞分裂迅速，核心细胞活性较慢。相反，我们发现它们是均匀增长的群体，每个区域都同样活跃，并且有可能窝藏侵略性突变，”该研究的共同通讯作者、巴塞罗那基因组调控中心的研究员捐出·韦霍恩博士说。

“我们的发现对肿瘤的进化具有启示意义。在整个肿瘤体积中，细胞死亡和被新细胞取代的不断变化给癌症提供了许多进化创新的机会，比如逃避免疫监视。”该研究的共同通讯作者Johannes Berg教授说。

在过去的50年里，研究人员假设肿瘤在其外缘生长得更快。表面的癌细胞被认为比内部的癌细胞有天然的优势。例如，外周细胞更容易从周围的健康组织获得营养和氧气。他们也可以更容易地摆脱他们的废物。

随着肿瘤的生长，其中心离其生长区域的血管越来越远。肿瘤核心的细胞得到的氧气和营养越来越少。细胞也承受着更多的机械压力，这种压力限制了它们分裂的能力。

尽管有这种理论，但研究发现肿瘤在整个肿块中生长。研究人员的发现要归功于空间基因组学，这是一种用于研究组织中细胞精确位置的遗传信息的技术。他们从先前的研究中获得数据，这些研究从肝脏肿瘤的不同部位采集了数百个小样本，包括二维和三维空间。这为整个肿瘤的突变提供了详细的图谱。

他们观察了每个样本中的突变，并开发了一种方法来测量这些突变的方向和传播，从而使研究人员能够计算亲本细胞与其突变后代的位置之间的角度。在表面生长模型中，这些角度会指向外。相反，研究人员发现，这些角度在各个方向上均匀分布，显示出整个肿瘤的均匀生长。

该研究还研究了突变是如何在肿瘤内传播的。如果癌细胞主要生长在边缘，突变就会更加集中。他们发现突变扩散开来，这表明细胞在整个肿瘤中都在分裂。

为了进一步验证他们的发现，研究人员使用计算机模拟创造了不同的虚拟肿瘤，一些是表面生长的，另一些是体积生长的。研究人员将模拟的突变模式与真实肿瘤数据中的突变模式进行了比较。他们发现，真实肿瘤的突变模式与体积生长模拟的模式相符，但与表面生长模拟的模式不同。

这项研究的局限性之一是它只关注肝癌，因此研究结果可能不适用于所有类型的癌症。另一个限制是，该研究主要提供了对肿瘤生长早期阶段的见解，可能无法完全捕捉到较大或转移性癌症的行为。

“产生耐药性的突变体的出现是临床相关性的一个重要方面。我们的工作重点是早期肿瘤生长，但将研究扩展到晚期突变可以告诉我们更多关于这些突变的信息，以及为什么它们最终会挫败许多治疗方法，”伯格博士总结道。