從原始的生命形式進化到人類DNA的出現,足足花了逾40億年。 但是,從一個正常人的DNA,只需不到幾十年的時間就可以進化為癌症DNA,我們稱之為「癌變」(Oncogenesis)。細胞DNA癌變是癌症的基礎,癌細胞的DNA是非常不穩定的,因此,它可以產生數百萬至數十億個癌細胞的克隆(Clones),類似於自然進化過程,但速度非常快,將DNA進化過程從數十億年壓縮到數十年。因此,同一名患者的每個癌細胞克隆都可能是不同的,也是動態的:一個特定克隆的誕生及取代另一個凋亡的克隆是經常發生的現象。

最近,美國博德研究所、麻省理工學院等機構的研究團隊,在國際醫學雜誌《細胞(Cell)》透露,正合作展開「人類腫瘤圖譜網絡(Human Tumor Atlas Network ,HTAN)」計劃,為不同癌症腫瘤在進化期間的不同時間點,就其結構、組成和與細胞的相互作用等,製成視覺化的3D圖譜,集合成龐大數據庫,讓醫學界能更深入了解癌症生物學,並有望改善癌症檢測、預防和治療。以前的腫瘤圖譜都是一維的(Uni-dimentional),將所有不同的癌細胞類型平均化為單個參數。

癌症的關鍵轉變包括腫瘤發生、局部擴張、轉移和出現耐藥性,上述種種均與腫瘤生態和細胞間複雜的相互作用有關。通過觀察多種成人和兒童癌症的癌前病變、惡性腫瘤和轉移癌症樣本,以單細胞核糖核酸(RNA)測序,並結合基因、代謝組學和微生物學等相關資料,最終將癌症的變化繪製和轉化成3D圖譜。

DNA

上述研究主要集中於實體腫瘤,當中包括三陰性乳腺癌、膠質母細胞瘤、高危神經母細胞瘤、兒童肉瘤、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、結直腸癌、黑色素瘤和胰腺癌等。通過剖析腫瘤的相關特徵,有望可以梳理出腫瘤發展軌跡的細節,甚至包括轉變為癌症前的非癌組織,除了有助開發新的癌症治療途徑,對預防等方面都有作用。

可以預視進行上述研究的過程絕不容易,為確保廣泛性,需從不同種族的人群中獲得高質量的樣本,收集過後要進行細胞空間分析工具開發、數據分析、圖譜視像化等。不過,這類研究與個別癌症或個別藥物研究不同,目的是了解癌症的根本,日後或能拆解包括癌症藥物出現抗藥性的原因及對應,研究不同癌症的篩查方法,幫助提早進行癌症預防與治療。

原文刊於:AM730

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區兆基醫生

臨床腫瘤科專科醫生