#癌症#《Nature》子刊：癌细胞的“达尔文进化论”！依靠基因组倍增来不断生长 |查尔斯·达尔文|肺癌|肿瘤|

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Paris
导语：癌症的发展可以被认为类似于无性进化，全基因组加倍（WGD）在癌症中普遍存在，涉及整个染色体补体的加倍，然而，关于WGD在癌症进化中的选择压力尚未得到充分研究。

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所谓全基因倍增是指所有染色体都发生了复制。研究表明，全基因组倍增在某些转移癌中的出现比例高达80% ，而在原发性肿瘤中的出现比例只有约30％。全基因组倍增与染色体不稳定有关，可导致肿瘤细胞对多种化疗药物耐药。此外，全基因组倍增还能提供一种缓冲，抵消基因组不稳定对癌细胞适应能力产生的不利影响——这里的基因组不稳定包括破坏性突变和染色体片段丢失。
该研究团队首先以肺癌患者为例进行了研究，几乎每一条染色体都被复制过，所以DNA的数量比正常细胞多得多，但其中原因至今仍是未解之谜，麦克拉纳汉博士表示，如果癌症的基因组翻倍的话，那它的生存优势可能就存在了。癌症的发展是一个进化的过程，达尔文自然选择的原理也是如此，癌症的进化应该拥有一个额外的遗传密码副本，本质上是一个备用基因，可以使癌细胞受益。如果基因组的一个拷贝获得了致命的突变，基因的第二副本便发挥作用，癌细胞就可以继续生存和分裂。
为了验证这一点，研究人员创建了一个计算机模型来重现癌症进化的条件，并确定自然选择在理论上是否有利于整个基因组的倍增。结果真的发生了，研究发现，如果有足够高的有害突变率，进化将有利于基因组倍增，基因组的第二个副本可以通过抵消随着癌细胞分裂而积累的DNA错误的负面影响而使癌细胞受益。
接下来，研究小组从TRACERx研究的参与者那里获取了肺癌样本，对该样本进行进一步分析发现，整个基因组加倍确实允许癌细胞免受更多的DNA错误带来的有害影响，并能够不断存活下来。
该研究强调了物种和生物之间的相似之处， WGD在癌症发展和细胞存活中的作用，确定导致WGD和癌细胞脆弱性的细胞机制，由此事件引发的问题，为限制癌症的进化、适应和疾病进展提供了新策略，有望研发针对基因组倍增细胞的药物来进行癌症的治疗。
参考文献
【#癌症#《Nature》子刊：癌细胞的“达尔文进化论”！依靠基因组倍增来不断生长】Interplay between whole-genome doubling and the accumulation of deleterious alterations in cancer evolution, Nature Genetics (2020). DOI: 10.1038/s41588-020-0584-7

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