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研究人员证明组织结构可调节肿瘤的发展

佛罗里达州坦帕市-肿瘤在遗传上是多样的,在整个生长和发育过程中的不同时间都有不同的突变。许多模型试图解释遗传异质性如何产生以及这些改变对肿瘤生长的影响。在《自然通讯》上发表的一篇新文章中,莫菲特癌症中心的研究人员展示了肿瘤的位置和周围组织结构所施加的空间限制如何影响肿瘤的遗传异质性。

遗传差异在来自不同患者的肿瘤之间以及个体患者同一肿瘤的不同区域内是明显的。这些突变中的某些可能有益于肿瘤并被选中,例如允许肿瘤生长更快并扩散到其他部位的突变。这种类型的肿瘤进化称为达尔文进化论。或者,其他细胞突变可能对肿瘤没有直接影响,但仍会随时间累积,称为中性进化。莫菲特(Moffitt)进化治疗卓越中心的研究人员想要确定周围组织的结构如何影响这些不同类型的肿瘤进化模式和遗传异质性。

该团队使用数学模型来确定空间限制如何影响肿瘤的发展,重点是乳腺导管癌的三维结构。他们使用了经过充分研究的肿瘤演化模型,并更改了与空间限制和细胞混合有关的变量,并证明了周围组织的结构随着时间的推移极大地影响了肿瘤的遗传异质性。例如,乳房组织的导管网络类似于树的树干和树枝。与最初在较小导管分支中形成的肿瘤相比,在导管底部的较宽区域内形成的肿瘤具有较少的空间约束。结果,靠近基部的肿瘤倾向于在延长的时间内获得突变,并且由于中性进化而将具有更多的遗传异质性。

研究作者,莫菲特进化疗法卓越研究中心主任桑迪·安德森博士(Sandy Anderson)说:“根据组织结构的限制,两种原本相同的肿瘤可能会在适应性上实现巨大的差异。”“在细胞规模上,任何给定的亚克隆都可能具有选择优势。然而,这种亚克隆优势的有效结果取决于该细胞周围的竞争环境。换句话说,可以特定于细胞的表型行为通过组织结构,可以使肿瘤实现更高的适应性。”

这项研究揭示了肿瘤的位置在癌症的发展和进程中的重要作用,并有助于解释在不同患者中观察到的各种各样的突变模式。

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