三阴性乳腺癌随肿瘤生长会积累基因变异
2021-03-29 19:04:40 来源： 作者： 评论：0 点击：
关键字： 三阴性乳腺癌 | 基因变异
根据最近一项研究，得克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员领导的一个小组克服了单细胞DNA(scDNA)测序的技术挑战，开发了一种以单分子分辨率进行scDNA测序的新方法。这项技术首次揭示了三阴性乳腺癌在染色体不稳定的最初爆发后经历了连续的基因拷贝数变化。
这项发现发表在《Nature》杂志上，为对数百种癌细胞进行测序提供了一种准确而有效的新方法，同时也为癌症的发展提供了新颖的见解。这些见解可以解释为什么治疗并不总是有效的，以及为什么研究人员不能在实验室中产生同质化的细胞培养物。
文章作者，遗传学，生物信息学与计算生物学副教授Nicholas Navin博士说：“这代表了我们在单细胞DNA测序中的第一种方法的重大进展，显著提高了通量，准确性和易用性。我们现在能够以以前不可能的方式解决肿瘤细胞群体内拷贝数的微小差异。”
这项新技术被称为“声细胞标签化(ACT)”，从荧光激活的细胞分选开始，以从数千个细胞中分离出单个细胞核。然后通过三步化学过程将每个细胞中的DNA切割成精确的片段，添加通用接头并结合条形码以进行下一代测序。
化学过程是通过声学液体传输技术执行的，该技术使用声波快速有效地传输微量液体。 Navin解释说，早期的scDNA测序方法从开始到结束需要三天的时间，而新的方法可以在三小时内完成。
通过这种改进的方法，可以对有限数量的细胞中的DNA进行测序，研究人员试图回答有关癌症进化的一个常设问题。Navin研究小组先前研究结果显示，三阴性乳腺癌会经历标点进化，在染色体不稳定的初始爆发中获得拷贝数变化，但是癌细胞在此事件之后是否继续积累变化仍旧未知。
在研究生Darlan Conterno Minussi的带领下，Navin的团队与Dana-Farber癌症研究所的Franziska Michor博士的实验室合作，使用ACT技术对来自八种三阴性乳腺癌和四种细胞系的16178个单细胞进行了拷贝数分析。
Navin说：“我们发现这些细胞中的标点进化伴随着短暂的不稳定。在最初的事件之后，会有一段时间，拷贝数的变化会以高速率累积，最终会降低到基本速率。”
对三阴性乳腺癌会随着时间的推移不断发展的理解可以解释为什么治疗并不总是有效的：一小部分癌细胞可能已经获得了对特定疗法具有抵抗力的突变。展望未来，研究人员希望确定肿瘤发生的遗传变化数量是否可预测临床结果。
由于研究人员证实三阴性乳腺癌细胞系在实验室中培养时也会继续积累变化，因此这一发现对临床前研究也具有重要意义。重要的是，研究人员表明，常用的实验室细胞培养程序无法快速生成其基因组，因此无法产生同质化的肿瘤细胞。
根据最近一项研究，得克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员领导的一个小组克服了单细胞DNA(scDNA)测序的技术挑战，开发了一种以单分子分辨率进行scDNA测序的新方法。这项技术首次揭示了三阴性乳腺癌在染色体不稳定的最初爆发后经历了连续的基因拷贝数变化。
这项发现发表在《Nature》杂志上，为对数百种癌细胞进行测序提供了一种准确而有效的新方法，同时也为癌症的发展提供了新颖的见解。这些见解可以解释为什么治疗并不总是有效的，以及为什么研究人员不能在实验室中产生同质化的细胞培养物。
文章作者，遗传学，生物信息学与计算生物学副教授Nicholas Navin博士说：“这代表了我们在单细胞DNA测序中的第一种方法的重大进展，显著提高了通量，准确性和易用性。我们现在能够以以前不可能的方式解决肿瘤细胞群体内拷贝数的微小差异。”
这项新技术被称为“声细胞标签化(ACT)”，从荧光激活的细胞分选开始，以从数千个细胞中分离出单个细胞核。然后通过三步化学过程将每个细胞中的DNA切割成精确的片段，添加通用接头并结合条形码以进行下一代测序。
化学过程是通过声学液体传输技术执行的，该技术使用声波快速有效地传输微量液体。 Navin解释说，早期的scDNA测序方法从开始到结束需要三天的时间，而新的方法可以在三小时内完成。
通过这种改进的方法，可以对有限数量的细胞中的DNA进行测序，研究人员试图回答有关癌症进化的一个常设问题。Navin研究小组先前研究结果显示，三阴性乳腺癌会经历标点进化，在染色体不稳定的初始爆发中获得拷贝数变化，但是癌细胞在此事件之后是否继续积累变化仍旧未知。
在研究生Darlan Conterno Minussi的带领下，Navin的团队与Dana-Farber癌症研究所的Franziska Michor博士的实验室合作，使用ACT技术对来自八种三阴性乳腺癌和四种细胞系的16178个单细胞进行了拷贝数分析。
Navin说：“我们发现这些细胞中的标点进化伴随着短暂的不稳定。在最初的事件之后，会有一段时间，拷贝数的变化会以高速率累积，最终会降低到基本速率。”
对三阴性乳腺癌会随着时间的推移不断发展的理解可以解释为什么治疗并不总是有效的：一小部分癌细胞可能已经获得了对特定疗法具有抵抗力的突变。展望未来，研究人员希望确定肿瘤发生的遗传变化数量是否可预测临床结果。
由于研究人员证实三阴性乳腺癌细胞系在实验室中培养时也会继续积累变化，因此这一发现对临床前研究也具有重要意义。重要的是，研究人员表明，常用的实验室细胞培养程序无法快速生成其基因组，因此无法产生同质化的肿瘤细胞。
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