Nat Sci Rev：科学家揭示人类肝细胞癌的动态表型异质性和多种RNA亚型的进化机制

2022年1月7日 讯 /生物谷BIOON/ --肿瘤内异质性（ITH）是癌症疗法的一个关键挑战，但此前研究都重点集中在基因组改变上，而并未深入分析表型（转录组和免疫）的异质性。近日，一篇发表在国际杂志National Science Review上题为“Dynamic phenotypic heterogeneity and the evolution of multiple RNA subtypes in Hepatocellular Carcinoma： the PLANET study”的研究报告中，来自中国科学院等机构的科学家们通过研究描述了肝细胞癌（HCC）中肿瘤异质性的动态基因组蓝图。

肿瘤进化过程中的肝细胞癌多样性特征。

图片来源：A*STAR's Genome Institute of Singapore

肝细胞癌是全球第七大最常见的癌症类型，但由于其所引发的较高的死亡率而成为全球第四大癌症相关的死亡原因；令人震惊的是，亚洲人群承担了不成比例的80%的疾病负担。尽管科学家们进行了大量努力，但目前并没有有效的预测性生物标志物来用于肝细胞癌的系统性治疗，且针对肝细胞癌的治疗效果仍然不佳。

为此，PLANet研究计划的启动就是为了招募前瞻性的肝细胞癌患者队列，同时研究人员与亚太肝细胞癌试验组合作，在多个国家开展了该研究计划；具体而言，PLANet研究旨在理解名为肿瘤内异质性的肿瘤内部的分子多样性，以及临床医生如何利用这种理解来指导对患者的分层和治疗，早在2017年，研究人员就发现，肝细胞癌在不同患者中具有广泛的遗传性肿瘤内异质性。

当前的研究是基于来自PLANet研究中的4个亚洲国家中67名患者组成的队列，也是研究人员对肝细胞癌跨多组学数据层面（基因组、转录组和免疫学学）的首个肿瘤内异质性研究。研究者发现，相同肿瘤的不同区域或会在遗传（DNA突变）和转录组（RNA表达）方面出现变化，尤其是，他们发现，这种突变的水平在不同的患者机体中是不同的，且超过30%的患者会表现出高转录组的肿瘤内异质性，即一个单一的肿瘤或能包含多个转录组亚型。

肝细胞癌中的动态进化过程有助于解释患者对系统性疗法的不良反应，在这种情况下，至针对单一分子靶点的治疗方法或许是不够的；而利用PLANet队列，研究人员就表示，组合型疗法或能解决较高的肿瘤内异质性，从而增加肝细胞癌患者的疗法反应率，本文研究发现货位开发治疗肝细胞癌的创新性疗法提供一种新型的科学依据，下一步，研究人员将会重点分析如何通过靶向作用这种动态演变的异质性来改善肝癌患者的治疗效果。

图片来源：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwab192/6414014

PLANet研究还能为研究人员和临床医生提供一张能够帮助评估肝癌进化史的图谱，这些基因组信息也能提供一种坚实的基础来帮助理解单一患者如何对药物疗法产生不同的反应，从而就能促进精准化疗法的开发来在未来不同程度地治疗癌症患者。来自这项研究中的数据们目前可以通过新加坡肿瘤数据门户（OncoSG）来公开获得，该门户允许整合、可视化、分化和分享在佳佳莫所产生的癌症基因组数据集。研究者Zhai Weiwei博士表示，这项研究描绘了一张肝细胞癌肿瘤异质性的首个完整景观图谱，为后期利用肿瘤进化来促进患者的预后和治疗提供了坚实的基础。

研究者Pierce Chow教授表示，我在治疗肝细胞癌患者研究领域已经超过20年时间了，同时我还进行了关于这种癌症的多国临床试验，但肝细胞癌依然是一种具有挑战的恶性肿瘤，后期还需要重大的科学突破改善癌症患者的预后，而本文研究发现或许就为这一方向的研究提供了重要的一步。综上，本文研究中，研究人员不仅揭示了肝细胞癌表型异质性的空前动态蓝图，而且还强调了研究不同癌症类型的表型演变/进化的重要性。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Weiwei Zhai,Hannah Lai,Neslihan Arife Kaya, et al. Dynamic phenotypic heterogeneity and the evolution of multiple RNA subtypes in Hepatocellular Carcinoma: the PLANET study, National Science Review (2021). DOI: 10.1093/nsr/nwab192