癌症什么时候出现?

癌症
信用:CC0公共领域

癌症的危险因素没有比年龄较强。在诊断时,所有癌症中患者的中位年龄为66.然而,这种时刻是多年秘密肿瘤肿瘤生长的高潮,并且一个重要问题的答案迄今为止难以实现:何时患癌症出现?

至少在某些情况下,原始根据哈佛医学院和丹娜-法伯癌症研究所的一项最新研究,这种基因突变可能早在40年前就出现了。

重建癌症的血统史在两个具有稀有血症癌症的人中,该团队在发出疾病的遗传突变首次出现时计算出来。在63岁的患者中,它发生在19岁左右;在一个34岁的患者,左右9岁。

在3月4日发布的调查结果细胞干细胞,加入越来越多的证据,即癌症在长时间慢慢发展之前表现为一种鲜明的疾病。结果还提供了可以为早期检测,预防或干预提供新方法的见解。

“对于这两个患者来说,它几乎就像他们有一个儿童疾病,刚刚花了几十年来表达,这是非常令人惊讶的,”达娜 - 法国系统生物学系统生物学教授HMS助理教授。

“我认为我们的研究迫使我们去问,癌症什么时候开始,健康什么时候停止?”Hormoz说。“它越来越像是一个没有明确边界的连续体,这就提出了另一个问题:我们应该在什么时候寻找癌症?”

在他们的学习中,霍莫佐佐州和同事专注于野生鳞状肿瘤(MPNS),一种罕见的血液癌,涉及异常过量的血细胞。大多数MPN与基因JAK2中的特定突变相关联。当突变发生在骨髓干细胞中,身体的血细胞生产工厂,它可以错误地激活JAK2并引发过量生产。

为了查明个体癌症的起源,研究小组收集了两名受JAK2突变驱动的MPN患者的骨髓干细胞。研究人员从每个病人身上分离出一些含有突变的干细胞和正常的干细胞,然后对每个细胞的整个基因组进行测序。

随着时间的推移和偶然,细胞的基因组随机获取所谓的躯体突变 - 不合适,自发性变化在很大无害的。最近从同一母细胞分开的两个细胞具有非常相似的体细胞突变指纹。但两个遥远的相关细胞共享一个许多生成前将具有较少的突变,因为他们有时间分别积累突变。

原产地

通过分析这些指纹,Hormoz和他的同事们为病人的干细胞建立了一棵系统发育树,它描绘了细胞之间的关系和共同祖先——这一过程类似于研究黑猩猩和人类之间的关系。

“我们可以重建这些癌细胞的进化历史,回到该群体的原产地,其中发生第一个突变的普通祖先,”Hormoz说。

结合突变累积的速率的计算,该团队可以估计JAK2突变首先发生。在63岁时首次被诊断出患有MPN的患者中,该团队发现该突变在19岁之前在19岁时左右进行了左右。在34岁时诊断的患者中,它在9岁时出现。

通过观察细胞之间的关系,研究人员还可以估计随着时间的推移突变的细胞数量,使它们能够重建疾病进展的历史。

“最初,有一个细胞具有突变。对于未来10年,只有100种癌细胞,”Hormoz说。“但随着时间的推移,这个数字呈指数级增长并变成数千千万。我们已经有了癌症需要很长时间的概念来成为明显的疾病,但直到现在,没有人如此明确地表明这一点。”

该团队发现JAK2突变赋予了一定的健康优势,帮助癌细胞在长时间内递送正常的骨髓干细胞。这种选择性优势的幅度是对某些个体更快的疾病进展的一种可能的解释,例如患者在34岁时被诊断出患有MPN的患者。

在其他实验中,研究小组对来自7个不同MPN患者的数千个骨髓干细胞进行了单细胞基因表达分析。这些分析显示,JAK2突变可以促使干细胞优先产生特定的血细胞类型,这一发现可能有助于科学家更好地理解各种MPN类型之间的差异。

根据作者,研究提供了可能激发新诊断的洞察力,例如技术,以确定目前难以检测的稀有癌症突变的存在。

“对我来说,最令人兴奋的事情正在考虑在什么时候能够检测到这些癌症,”Hormoz说。“如果患者在其突变后的40年后走进诊所,我们可以早些时候抓住它吗?我们可以预防患者曾经认识的癌症的发展,这将是最终的梦想吗?”

研究人员现在进一步炼制了他们研究癌症史的方法,目的是帮助未来临床决策。

虽然他们的方法可以推广到其他类型的癌症,但Hormoz指出MPN是由一种生长非常缓慢的干细胞的单一突变驱动的。其他癌症可能是由多种突变或快速生长的细胞类型驱动的,需要进一步的研究来更好地理解癌症之间的进化历史差异。

该团队目前的努力包括开发早期检测技术,重建更多数量的癌细胞历史,并调查为什么有些患者的突变从未进入全面爆发的癌症,但其他患者突变。

“即使我们能检测出致癌物质早期,挑战是预测哪些患者面临着发展疾病的风险,并且不是,“Hormoz说。”探讨过去可以告诉我们一些关于未来的事情,我认为我们进行的历史分析可以让我们新的见解如何诊断和干预。“


进一步探索

'jaking'血液癌,一次一个牢房

更多信息:Debra Van Egeren等,重建髓原肿瘤中个体癌细胞的谱系历史和分化轨迹,细胞干细胞(2021)。DOI: 10.1016 / j.stem.2021.02.001
信息信息: 细胞干细胞

所提供的哈佛医学院
引文癌症最初是什么时候出现的?(2021年3月4日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-03-cancer.html获取2021年5月5日
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