通過分離單個(gè)血液干細(xì)胞并對(duì)它們進(jìn)行基因組測序，斯坦福大學(xué)的追蹤了將血液干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榘┬詫?shí)體的一系列突變。

這項(xiàng)新研究表明當(dāng)干細(xì)胞獲得罕見的遺傳突變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致血癌甚至有可能所有的癌癥形成。新研究發(fā)現(xiàn)顛覆了血癌可能來源于所有血細(xì)胞的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，有可能幫助預(yù)防白血病患者的復(fù)發(fā)。研究結(jié)果在線發(fā)表在8月29日的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》（Science Translational Medicine）雜志上。

為了確定白血病的起源，由斯坦福大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組采用新一代測序和其他方法從六名急性髓系白血病個(gè)體處分離出了罕見的、癌變前血液干細(xì)胞。科學(xué)家們隨后將來自癌變前血液干細(xì)胞的遺傳序列與患者白血病困擾干細(xì)胞相同區(qū)域進(jìn)行了比對(duì)。由此，分析揭示了血液干細(xì)胞發(fā)生癌變應(yīng)獲得罕見突變的確切次序。

“我非常驚訝我們確定了6個(gè)病例中5個(gè)導(dǎo)致白血病的克隆層次結(jié)構(gòu)。我沒有想到我們會(huì)發(fā)現(xiàn)大量白血病前期干細(xì)胞的證據(jù)，”研究的共同負(fù)責(zé)人、斯坦福大學(xué)血液學(xué)家Ravi Majeti說。

科學(xué)家們提出癌癥干細(xì)胞，尤其是白血病干細(xì)胞導(dǎo)致疾病發(fā)生已有數(shù)十年。2005年，斯坦福大學(xué)病理學(xué)家Irving Weissman為這一觀點(diǎn)增加了一個(gè)轉(zhuǎn)折，他提出正常血液干細(xì)胞通過累積罕見突變發(fā)生了癌變。這一假說提出白血病起源于血液干細(xì)胞，因?yàn)樗纫话愕难杭?xì)胞生存期更長。一般的血細(xì)胞生存期最多達(dá)到數(shù)星期，沒有足夠的時(shí)間來獲得癌變所需的罕見突變數(shù)量。而血液干細(xì)胞具有自我更新能力，在生物體的整個(gè)生命期均存活于機(jī)體中。因?yàn)檫@一假說難以得到檢驗(yàn)，它一直存在著爭議。

文章的共同主要作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院首席科學(xué)家Thomas Snyder說主要的挑戰(zhàn)是要在一些急性髓系白血病中鑒別出蛋白質(zhì)編碼突變，然后分離并分析這些罕見的、癌變前造血或殘留干細(xì)胞以確定如果有，則有哪些白血病突變存在于這些“正常”干細(xì)胞中。

Snyder說除了測序方法，研究小組還使用了高通量的流式細(xì)胞儀來鑒別患者的健康造血干細(xì)胞與他們的白血病干細(xì)胞的特異性標(biāo)記物，分離非常罕見的癌變前造血干細(xì)胞群。

Quake和Snyder開發(fā)這些技術(shù)來分選和研究了單個(gè)細(xì)胞的基因組?！爸挥挟?dāng)你能夠觀測單個(gè)細(xì)胞并確定它的表型時(shí)，你才能最終證實(shí)癌癥演變的早期階段，”Snyder說。