Science：來自個體癌症患者的所有轉移性腫瘤中存在著相同的驅動基因突變

大多數與癌症相關的死亡是轉移性腫瘤---由原發性腫瘤擴散到身體較遠部位而形成的繼發性腫瘤---引起的。儘管原發性腫瘤通常能夠通過外科手術加以切除，但是轉移性腫瘤通常需要接受標準化療或靶向治療等療法。這種新型靶向療法的成功取決於所有癌細胞（特別是來自轉移性腫瘤）中特定突變的存在。

在此之前，大多數旨在破解癌症遺傳變異性或異質性的研究主要集中在原發性腫瘤上。雖然這些資訊仍然是非常有價值的，但它的大部分內容並不為人所知；癌細胞因它們發生變化、進化和逃避治療的能力而聲名狼藉，特別是當它們在體內擴散時。

由數十億個細胞組成的腫瘤充滿著基因突變；癌細胞和正常細胞在分裂時獲得很多突變。鑒定出顯著地促進癌症產生的驅動突變（driver mutation）對精確腫瘤學是至關重要的。在精確腫瘤學中，醫生旨在根據患者所患癌症的基因組成來進行治療。

在一項新的研究中，來自美國斯坦福大學醫學院、哈佛大學、紀念斯隆-凱特琳癌症中心和約翰霍普金斯大學的研究人員針對來自個體患者的癌症進行擴散或轉移的方式獲得一項關鍵的發現。相關研究結果發表在2018年9月7日的Science期刊上，論文標題為「Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases」。論文通信作者為斯坦福大學醫學院放射學講師Johannes Reiter博士和哈佛大學生物學教授Martin Nowak博士。

驅動突變發生在已知參與腫瘤發生的基因---比如通常控制細胞分裂的基因---中。當發生突變時，這些基因可能促進細胞以一種不受控制的方式進行分裂，從而導致癌症產生。儘管在過去幾十年裡已經在不同癌症類型中鑒定出數百種驅動基因，但是相對較少的突變被認為在個體患者的癌症產生中起著重要的作用。同樣地，即便發生在驅動基因中，人們也很難知道哪些突變是真正的罪魁禍首（即驅動突變），哪些突變是「乘客突變（passenger mutation）」或者說為了搭便車偶然發生的無害突變？

為了觀察驅動基因突變在來自個體癌症患者的所有轉移性腫瘤中是否相同的，這些研究人員分析了來自20名患有8種不同癌症類型的患者的76種未經治療的轉移性腫瘤的DNA樣本，並確保從每名患者中獲得至少兩種不同的轉移性腫瘤。

這些研究人員選擇出已知在驅動基因中發生的突變，並研究它們是否在從個體患者體內獲得的所有轉移性腫瘤中發現到。在一些癌症中，他們僅鑒定出兩種驅動基因突變；在其他癌症中，他們鑒定出多達18種驅動基因突變。

通過在大型資料庫（包含著25000多種之前已被測序的癌症的突變數據）分析這項研究中的數據，這些研究人員發現了在來自個體患者的所有轉移性腫瘤中都存在的驅動基因突變也在之前已被測序的癌症中頻繁地發生著，這表明這些突變是真正的疾病驅動因素，在癌症產生過程中發揮著關鍵作用。

這些研究人員還觀察到在來自個體癌症患者的所有轉移性腫瘤中未發現的少數驅動基因突變預計會產生較弱的或沒有功能性的後果。換句話說，儘管這些驅動基因突變在驅動基因中發生，但是它們並不在所有轉移性腫瘤中存在，它們可能是乘客突變，並且可能在癌症產生過程中不起關鍵作用。這一發現可能在未來為理解腫瘤活檢樣品開闢新的途徑。
參考資料：Johannes G. Reiter1,2,*,?, Alvin P. Makohon-Moore3,?, Jeffrey M. Gerold et al. Minimal functional driver gene heterogeneity among untreated metastases. Science, 7 Sep 2018, 361(6406):1033-1037, doi:10.1126/science.aat7171.

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