“基因魔剪”给每个癌细胞打上独特标记
有助揭示癌症转移过程 追踪肿瘤扩散模式
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始于单个癌细胞的系统发育树 。 每种颜色代表体内的不同位置 ， 五颜六色的树显示出高度转移的表型 。
图片来源：美国怀特海德研究所
科技日报北京1月27日电（采访人员冯卫东）据最新一期《科学》杂志报道 ， 美国科学家使用CRISPR基因编辑技术 ， 给每个癌细胞打上独特标记 ， 绘制出一个详细的癌细胞演化图谱 。 新研究不但更清晰地描述了癌症转移背后的动态过程 ， 而且发现了促进癌细胞转移的“热点”基因和“中转枢纽” 。
当癌症仅限于体内某个部位时 ， 通常可以通过手术或其他方法来治疗 。 然而 ， 与癌症有关的大部分死亡由癌细胞在全身的转移造成 。 转移的确切时刻非常短暂 ， 常常淹没在肿瘤细胞发生的数百万次分裂中 。 这些事件通常无法实时监测 。
在新研究中 ， 研究人员使用了人类KRAS突变型肺癌小鼠模型 ， 并用编码Cas9蛋白的基因改造了癌细胞 。 当小鼠体内的癌细胞不断分裂增殖时 ， Cas9在目标DNA位点进行不断剪切 ， 而癌细胞的DNA修复机制会不断修补这些缺口 ， 它会修补或删除一些随机的核苷酸 ， 从而形成被称为“插入/缺失”（indel）的独特修复序列 。 这些序列会随着细胞的分裂一代代地传递下去 ， 成为每个癌细胞携带的独特标记 。
这种剪切和修复几乎在每一代中都是随机发生的 ， 由此可以画出非常精细的癌细胞演化图谱——显示转移的癌细胞在体内的扩散路径和方向 。
研究人员发现 ， 这些癌细胞尽管来自同一细胞系 ， 但在移植后转移的路线不同 。 对此 ， 研究人员认为 ， 随着原始癌细胞系经过多代分裂 ， 癌细胞似乎发展出了不同的转移特性 。
有的癌细胞和它的所有后代都只在一个组织中出现 ， 这意味着它们没有发生转移；而另一些癌细胞的后代则在多个组织中出现 。
研究人员还发现 ， 许多癌细胞转移的第一步是从肺部转移到纵隔淋巴组织这个“中转枢纽” ， 这表明在小鼠模型中 ， 这一部位与癌细胞向体内扩散密切相关 。
参与研究的麻省理工学院教授乔纳森·魏斯曼说 ， 这些“中转枢纽”在开发抗癌疗法方面具有重要意义 。 “如果你把癌症治疗的重点放在这些部位 ， 就可以第一时间延缓或者预防癌症转移的发生 。 ”
【基因|“基因魔剪”给每个癌细胞打上独特标记 追踪肿瘤扩散模式】来源：科技日报
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