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华盛顿(美国)，6月8日(ANI):环境的改变可能会改善一个人的情绪，但对于某些癌前细胞来说，从骨髓的洞穴转移到皮肤的阳光气候会导致基因改变，这是癌症的前兆。

根据丹娜-法伯癌症研究所、布莱根妇女医院、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的研究人员的一项新研究。

这一发现发表在《自然》杂志上，是首次揭示癌症在许多组织中扩散的“基因游记”之一。尽管这项研究关注的是一种罕见的癌症，即母浆细胞样树突状细胞肿瘤(BPDCN)，但研究人员相信，它可能会为其他癌症的起源提供线索，尤其是那些涉及血液或淋巴细胞的癌症，这些细胞通过循环运动到身体的各个部位。

“我们体内的细胞生活在非常不同的环境中，这取决于它们所在的器官或组织，”该研究的资深作者之一、丹娜-法伯和布罗德研究所的医学博士安德鲁·莱恩(Andrew Lane)说。“在这项研究中，我们展示了暴露于不止一种环境中如何塑造癌前细胞向肿瘤细胞的进化。

他继续说:“这些结果增加了我们对BPDCN发展的理解，这对设计新的更好的治疗方法至关重要。”“它们也可能适用于任何在多个部位进化的癌症，也可能适用于癌症转移到身体其他部位后的变化。”

BPDCN是一种侵袭性骨髓和血液恶性肿瘤，在美国每年有200-400人被诊断出患有BPDCN，患者通常在60岁或以上，男性多于女性。这在白血病中也是一种反常现象。

丹娜-法伯BPDCN中心主任莱恩说:“当病人第一次就医时，大约一半的人皮肤上有白血病细胞的肿瘤，但当我们检查他们的骨髓、血液或淋巴结时，我们没有发现任何异常，这些地方我们预计会发现白血病细胞。”“另外一半人在更传统的地方有皮肤肿瘤和白血病细胞。”

第一组患者的症状令人费解，因为根据白血病发展的模型，癌细胞首先出现在骨髓中，然后通过血液传播到身体的其他部位，包括皮肤。事实上，这些病人有皮肤损伤，但显然，正常的骨髓与这个模型不符。

莱恩和他的同事们试图通过收集16名患者的骨髓和皮肤肿瘤样本来解决这个难题，其中包括那些骨髓看起来正常的患者，并分析细胞的基因突变。

研究人员发现，在那些只有皮肤有疾病迹象的病人身上，表面上正常的骨髓细胞发生了一些突变，与皮肤上白血病细胞的一些突变相匹配。这表明BPDCN在骨髓中以一种被称为克隆造血(CH)的状态开始，这种状态存在于携带突变但行为正常的细胞中，并以带有额外突变的白血病细胞的形式出现在皮肤中。

为了更好地理解这一过程，研究人员深入研究了患者骨髓、血液和皮肤白血病细胞的遗传学——对单个细胞中的DNA和RNA进行测序。

Lane解释说:“我们想要确定骨髓和血液中的哪些细胞获得了这些初始突变，哪些细胞积累了我们在皮肤白血病肿瘤中看到的突变。”

为了实现这一目标，研究人员开发了一种新的技术方法，他们称之为表达变异测序(XV-seq)，它整合了两种强大的遗传分析形式，单细胞基因表达和基因分型。

“我们需要一个高分辨率的视图来了解这些肿瘤是如何进化的，这样我们就可以看到哪些突变在疾病早期出现，哪些突变在疾病后期出现，以及在哪些细胞中出现，”该研究的资深作者之一、布里格姆妇女医院和布罗德研究所的彼得·范·盖伦博士说。“XV-seq使我们能够精确识别携带突变的细胞，并查明标准临床方法无法看到的罕见循环恶性细胞。”

他们发现所有患者的血液和骨髓细胞都有早期的CH突变。然后，他们确定了导致皮肤白血病增加突变的罪魁祸首:太阳——确切地说，是阳光中的紫外线。

莱恩说:“我们发现，在皮肤上的肿瘤以及血液和骨髓中的白血病组织中，白血病细胞发生了由紫外线辐射引起的突变。”(科学家们已经绘制出了紫外线产生的基因突变的特定模式。)“在一些患者中，血液中的单个CH细胞必须暴露在紫外线辐射下，并获得额外的突变，才能成为白血病细胞。”

研究人员现在可以分三步绘制皮肤中BPDCN的发育图:1)骨髓细胞为克隆造血而发生突变;2)这些细胞中至少有一个冒险进入皮肤，在紫外线照射下发生突变;3)细胞随后发生其他突变，使其变成成熟的白血病细胞。

为了支持这种疾病起源的说法，研究人员招募了皮肤学研究人员来确定患者皮肤损伤最初形成的位置。“我们发现几乎所有这些都发生在阳光照射的地区，”莱恩说。“在其他可以侵入皮肤的白血病中，病变是随机分布在皮肤上的。我们的研究结果强烈表明，皮肤暴露在紫外线下，以及由此产生的基因突变，是这种疾病的一部分。”

最后，研究人员探讨了BPDCN中最常见的基因突变如何影响疾病的发展。在80%的BPDCN患者中发现了基因Tet2的突变，其中许多人在基因的两个拷贝中都有改变，完全关闭了它。

在一系列实验中，研究人员发现，当BPDCN细胞的正常对应物暴露在紫外线下时，它们会死亡。当携带Tet2突变的BPDCN细胞被置于同样的光线下时，它们存活了下来。“这也许可以解释为什么这么多BPDCN细胞在皮肤中承受紫外线辐射，这使它们有机会获得更多的突变并成为白血病，”莱恩说。(ANI)