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内容形式:摘要译文
在大多数癌症类型中,肿瘤基因组在染色体尺度上发生了显著改变。拷贝数改变(CNA)、整条染色体的增益与缺失,以及全基因组加倍(WGD),均由染色体不稳定性(CIN)产生,并受到进化选择的塑造。癌症基因组学研究已广泛揭示 CIN 对肿瘤基因组在数年时间尺度上进化的影响,但 CIN 作为癌症突变驱动力所产生的急性(按日计)影响仍未得到充分探索。在本研究中,我们追踪了单个细胞的实验性基因组进化过程,利用单基因组测序,在涵盖五种癌症类型(高级别浆液性卵巢癌、胰腺导管腺癌、结直肠癌、乳腺癌和肉瘤)的 34 种原代及已建立的癌细胞系和类器官中追踪新生 CNA。我们证明,癌症中的 CIN 是一种高度活跃的基因组多样化过程,每个细胞周期可产生 1 至 5 个新的 CNA。CIN 速率与肿瘤基因组复杂性密切相关,证实了这一关系中广为接受的假设。新产生的 CNA 通常无法用其与候选基因组特征的邻近关系解释,而是大体上随机分布于整个基因组。我们检测到针对大型 CNA 的负向选择证据,并发现全基因组加倍事件会急剧提高单细胞 CIN 速率;这一信号还表现为在不同癌症类型中,高倍体与 CIN 升高之间普遍存在的关联。最后,我们追踪了化疗选择压力下的癌症基因组进化,发现尽管 CIN 持续处于高水平,基因组仍趋同演化,产生反复出现的治疗相关 CNA。总体而言,我们揭示了癌症基因组在单个细胞水平上处于不断变化的状态,CIN 驱动 CNA 在每次细胞分裂过程中以较高速率积累。
以细胞周期为分辨率,明确揭示了癌症染色体不稳定性(CIN)驱动基因组进化的强大潜能。
关键词:染色体不稳定性 · 癌症基因组学 · 拷贝数改变 · 全基因组加倍 · 单细胞基因组测序 · 肿瘤进化
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.16.759545v1?rss=1