三陰乳腺癌（TNBC）是乳腺癌的一種侵襲性亞型，常對化療產(chǎn)生耐藥性。而耐藥性的產(chǎn)生到底是之前存在的稀有突變細(xì)胞受到選擇還是新基因突變導(dǎo)致的，仍是一個謎團(tuán)。

為研究該問題，Charissa Kim等人利用混合細(xì)胞外顯子測序以及單細(xì)胞DNA和RNA測序，對新輔助化療（NAC）期間20名TNBC患者進(jìn)行跟蹤分析。深度外顯子組測序結(jié)果顯示10例病人化療后原始突變消失，10例病人化療后突變依然存在。對其中8位患者（4個突變消失的，4個未消失的）進(jìn)行了900個單細(xì)胞DNA測序和6,862個單細(xì)胞RNA測序。最終的結(jié)果表明，耐藥基因型是預(yù)先存在的受NAC正向選擇，而轉(zhuǎn)錄圖譜則是受到化療誘導(dǎo)的。該研究成果發(fā)表在2018年5月3日《Cell》期刊, Chemoresistance Evolution in Triple-Negative Breast Cancer Delineated by Single-Cell Sequencing。

首先看下實(shí)驗設(shè)計，化療的3個階段，分別進(jìn)行外顯子組測序 (測序180X) (血液作為體細(xì)胞突變對照，測序125X)、單細(xì)胞DNA測序和單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測序。

相比于治療前，10個病人化療后突變完全消失，10個病人化療后突變還存在。關(guān)鍵基因的突變頻率(MAF, mutation allele frequencies)也做了線圖展示。

化療后產(chǎn)生了部分新突變，雖然參與的功能類似，但都是個體特異的突變。為了判斷這些突變是de novo產(chǎn)生的，還是來源于治療前的稀有突變。隨后采用DeepSNV鑒定治療前的樣本中的稀有突變類型，發(fā)現(xiàn)4/5病人中的新的突變其實(shí)是治療前就有的稀有突變 （突變率 0.02%-2%）。

隨后對4名突變消失和4名突變存在的個體進(jìn)行單細(xì)胞基因組測序。測序前的流式分析顯示突變存在的個體在治療前后都具有染色體非整倍性。突變消失的個體治療后，未檢測到或只檢測到很低的染色體非整倍性。

對4個NAC處理后突變消失的個體的單細(xì)胞根據(jù)區(qū)域拷貝數(shù)變化進(jìn)行聚類分析, 發(fā)現(xiàn)存在一簇正常細(xì)胞，2-3簇非整倍性腫瘤細(xì)胞。繪制了全基因組范圍拷貝數(shù)變化熱圖和關(guān)鍵癌基因拷貝數(shù)變化和拷貝數(shù)隨時間變化規(guī)律。

對4個NAC處理后突變依然存在的個體進(jìn)行了類似分析，發(fā)現(xiàn)部分處理前的細(xì)胞與處理后的細(xì)胞聚在了一起，說明這些細(xì)胞基因型類似，并且對處理具有抗性。TimeScape結(jié)果展示了星號標(biāo)記的克隆收到NAC處理的選擇，在后期得到擴(kuò)張。

對4個NAC處理后突變消失的個體進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄分析發(fā)現(xiàn)NAC處理后，癌癥相關(guān)標(biāo)記基因都表達(dá)下調(diào)，細(xì)胞分析顯示化療后的細(xì)胞大部分為正常細(xì)胞，癌細(xì)胞已清除。

對4個NAC處理后突變依然存在的個體進(jìn)行單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)拷貝數(shù)變化不大，但關(guān)鍵基因表達(dá)受到化療處理誘導(dǎo)。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的肿瘤化疗无效是对预先存在的突变的选择还是诱发新突变，Cell给你答案的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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