肿瘤具有异质性，这意味着同一肿瘤的不同部分在遗传上可能不同。这种被称为肿瘤内异质性的现象在癌症研究领域中的重要性日益增加。同一肿瘤内的细胞和分子差异在许多不同的癌症中起着重要作用，因为它们对诊断和靶向治疗的使用有影响。根据 Charité、MDC 和德国癌症联盟 (DKTK) 最近发表的一项研究，这也适用于神经母细胞瘤，这是一种在儿童中比较常见的周围神经系统的恶性实体瘤。神经母细胞瘤由未成熟的神经细胞群发展而来，主要位于肾上腺或沿脊柱，从那里扩展到腹腔。
总结研究人员的主要发现，该研究的第一作者、Charité 儿科肿瘤学和血液学系的 Karin Schmelz 博士说：“在我们的研究中，我们能够证明通常与神经母细胞瘤相关的遗传变化既可以消失也可以出现在疾病的过程中。这些突变并非均匀分布在整个肿瘤中;相反，它们出现在不同的部分甚至单个细胞中，使肿瘤具有马赛克样的外观。”
“癌症是由进化过程驱动的，”MDC 进化和癌症基因组学研究小组的组长、该研究的最后作者之一 Roland Schwarz 博士说，癌细胞会经历不断的基因变化。他们为生存而战，包括对抗其他癌细胞。每种癌症都有自己的系统发育树，描述了肿瘤的进化方式;一些癌细胞会发生转移，而另一些则会产生治疗耐药性。
研究人员分析了总共 140 个神经母细胞瘤样本。活检样本是从 10 名儿科患者在临床过程中的不同时间点收集的，覆盖了多个肿瘤区域。样本分析涉及使用多种现代测序技术，然后是计算机辅助评估。
研究人员将他们的分析重点放在神经母细胞瘤相关基因 ALK、MYCN 和 FGFR1 上，这些基因在临床过程和治疗中都发挥着重要作用。根据他们的结果，ALK 和 MYCN 基因的变化并非在整个疾病过程中持续存在，也不是在所有肿瘤细胞中都发现。ALK 和 FGFR1 基因的变化可以提供有用的治疗目标，特别是在复发患者中。研究人员发现，在一些患者中，诊断时存在的 ALK 突变在手术切除肿瘤时已经消失。此外，仅在不同的肿瘤区域中发现 FGFR1 基因的变化。研究人员还能够确定神经母细胞瘤细胞中存在的基因拷贝数量的不稳定性。在某些情况下，
生物信息学专家 Schwarz 博士解释说：“记录特定基因拷贝数的详细时空变化的过程极其复杂。”尽管存在这些挑战，他的研究小组开发了一种能够精确重建这些拷贝数的算法。 2020 年，Schwarz 博士和他的国际同事使用这种方法在一系列不同的癌症中产生了持续结构进化的证据。“我们现在已经能够将其扩展到神经母细胞瘤，在那里我们能够详细展示癌症如何基因组经历了结构变化，”施瓦茨博士说。
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