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Paris
導語：癌症的發展可以被認為類似於無性進化，全基因組加倍（WGD）在癌症中普遍存在，涉及整個染色體補體的加倍，然而，關於WGD在癌症進化中的選擇壓力尚未得到充分研究。
所謂全基因倍增是指所有染色體都發生了複製。研究表明，全基因組倍增在某些轉移癌中的出現比例高達80%，而在原發性腫瘤中的出現比例只有約30％。全基因組倍增與染色體不穩定有關，可導致腫瘤細胞對多種化療藥物耐藥。此外，全基因組倍增還能提供一種緩衝，抵消基因組不穩定對癌細胞適應能力產生的不利影響——這裡的基因組不穩定包括破壞性突變和染色體片段丟失。
該研究團隊首先以肺癌患者為例進行了研究，幾乎每一條染色體都被複製過，所以DNA的數量比正常細胞多得多，但其中原因至今仍是未解之謎，麥克拉納漢博士表示，如果癌症的基因組翻倍的話，那它的生存優勢可能就存在了。癌症的發展是一個進化的過程，達爾文自然選擇的原理也是如此，癌症的進化應該擁有一個額外的遺傳密碼副本，本質上是一個備用基因，可以使癌細胞受益。如果基因組的一個拷貝獲得了致命的突變，基因的第二副本便發揮作用，癌細胞就可以繼續生存和分裂。
為了驗證這一點，研究人員創建了一個計算機模型來重現癌症進化的條件，並確定自然選擇在理論上是否有利於整個基因組的倍增。結果真的發生了，研究發現，如果有足夠高的有害突變率，進化將有利於基因組倍增，基因組的第二個副本可以通過抵消隨著癌細胞分裂而積累的DNA錯誤的負面影響而使癌細胞受益。
接下來，研究小組從TRACERx研究的參與者那裡獲取了肺癌樣本，對該樣本進行進一步分析發現，整個基因組加倍確實允許癌細胞免受更多的DNA錯誤帶來的有害影響，並能夠不斷存活下來。
該研究強調了物種和生物之間的相似之處，WGD在癌症發展和細胞存活中的作用，確定導致WGD和癌細胞脆弱性的細胞機制，由此事件引發的問題，為限制癌症的進化、適應和疾病進展提供了新策略，有望研髮針對基因組倍增細胞的藥物來進行癌症的治療。
參考文獻
Interplay between whole-genome doubling and the accumulation of deleterious alterations in cancer evolution, Nature Genetics (2020). DOI: 10.1038/s41588-020-0584-7
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