最近，一個(gè)科學(xué)家小組開(kāi)發(fā)了一種計(jì)算方法來(lái)映射癌癥的進(jìn)展，這一研究成果對(duì)于促發(fā)這種疾病的因，素以及選擇有效療法的新方法，提供了新的見(jiàn)解。

本文共同作者、紐約大學(xué)教授Bud Mishra 解釋說(shuō)：“我們的工作重點(diǎn)是探索，隨著腫瘤環(huán)境響應(yīng)變化——如缺氧、細(xì)胞遷移或免疫反應(yīng)，驅(qū)動(dòng)癌癥進(jìn)展的幾個(gè)基因及其突變之間有什么‘因果’關(guān)系。然后使用模型來(lái)預(yù)測(cè)，腫瘤的基因組隨著時(shí)間推移將如何變化。”相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《PNAS》雜志。

本文共同作者、愛(ài)丁堡大學(xué)神經(jīng)計(jì)算和自適應(yīng)計(jì)算研究所的研究助理Giulio Caravagna指出：“我們提出了一種生物信息學(xué)程序，來(lái)檢測(cè)腫瘤起源和發(fā)展中的常見(jiàn)‘規(guī)律’。這可能是在不同患者中理解這類(lèi)疾病的一個(gè)關(guān)鍵步驟，這類(lèi)疾病的特點(diǎn)是有一些常見(jiàn)的基因組病變。”

在這項(xiàng)研究中，研究人員專(zhuān)注于結(jié)直腸癌，并考慮到最近我們對(duì)于該疾病的理解。以前，癌癥被認(rèn)為是從一個(gè)“叛變的細(xì)胞”開(kāi)始，在某種程度上，通過(guò)一對(duì)細(xì)胞自發(fā)性的遺傳相互作用組合而進(jìn)行傳播：致癌基因的突變——有可能會(huì)導(dǎo)致癌癥，以及控制它們的抑癌基因的失敗。

然而，近年來(lái)，先進(jìn)的基因組測(cè)序技術(shù)，揭示了腫瘤生長(zhǎng)的一幅更復(fù)雜的畫(huà)面。特別是，在一個(gè)腫瘤群中，細(xì)胞之間的相互作用，似乎比預(yù)想的更具有相關(guān)性，有研究證明，腫瘤比曾經(jīng)認(rèn)為的更有異質(zhì)性。

這個(gè)研究小組試圖通過(guò)一個(gè)模型來(lái)捕獲這些相互作用，該模型可在細(xì)胞水平上捕捉結(jié)腸直腸癌的傳播。為此，他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型系統(tǒng)——Pipeline for Cancer Inference（PiCnIc），利用基因測(cè)序數(shù)據(jù)，對(duì)這種因果關(guān)系進(jìn)行預(yù)測(cè)：什么樣的條件將“引發(fā)”腫瘤生長(zhǎng)?

特別是，PiCnIC考慮到了“致癌”突變的功能，它們可刺激癌癥進(jìn)展以及其他現(xiàn)象，比如，隨著時(shí)間的推移，一個(gè)驅(qū)動(dòng)突變與另一個(gè)驅(qū)動(dòng)突變有何關(guān)系。

為了測(cè)試他們模型的可行性，研究人員將其預(yù)測(cè)結(jié)果，與目前關(guān)于“大腸癌生長(zhǎng)的性質(zhì)”的知識(shí)進(jìn)行了比較。他們的結(jié)果表明，PiCnIC能夠有效地捕獲當(dāng)前醫(yī)學(xué)界對(duì)于疾病生長(zhǎng)的認(rèn)識(shí)：這個(gè)預(yù)測(cè)密切跟蹤了科學(xué)上記錄的數(shù)據(jù)。

Mishra在紐約大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，旨在把這些結(jié)果與其他技術(shù)以及與癌癥相關(guān)的現(xiàn)象、療法設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)：用單個(gè)分子或癌癥影像分析，來(lái)改善癌癥的研究。

2015年11月份，在《Nature Communications》雜志發(fā)表的一項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，流進(jìn)入血液中的腫瘤DNA，可用于實(shí)時(shí)跟蹤腫瘤的發(fā)展以及對(duì)治療的響應(yīng)。相關(guān)閱讀：循環(huán)腫瘤DNA實(shí)時(shí)跟蹤癌癥發(fā)展。

2015年12月，英國(guó)《自然》雜志公開(kāi)發(fā)表的一項(xiàng)新癌癥分析顯示，腫瘤的發(fā)展受到環(huán)境和外在因素的影響更大，而內(nèi)在因素，例如DNA復(fù)制中隨機(jī)錯(cuò)誤的影響，卻并沒(méi)有以往所認(rèn)為的那么大。

今年3月份，一項(xiàng)關(guān)于白血病細(xì)胞基因表達(dá)的研究，發(fā)現(xiàn)了一種RNA結(jié)合蛋白，在推動(dòng)癌癥的發(fā)展過(guò)程中起著重要的作用。該蛋白通常活躍在胎兒組織，在成年人體內(nèi)是關(guān)閉的，但它在一些癌細(xì)胞中被再度活化。這種表達(dá)模式使它成為抗癌藥物的一個(gè)有吸引力的靶標(biāo)，因?yàn)樽钄嗨幕顒?dòng)，不太可能造成嚴(yán)重的副作用。