精準(zhǔn)醫(yī)療是指與患者分子生物病理學(xué)特征相匹配的個(gè)體化診斷和治療策略，被認(rèn)為是繼經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)、循證醫(yī)學(xué)之后的第三次醫(yī)學(xué)革命。作為一種極為復(fù)雜的致命疾病，腫瘤是精準(zhǔn)醫(yī)療最重要的領(lǐng)域之一。

腫瘤的精準(zhǔn)醫(yī)療需要我們準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)患者腫瘤的分子圖譜。雖然人們已經(jīng)擁有了強(qiáng)大的遺傳學(xué)分析技術(shù)（比如二代測(cè)序NGS），但腫瘤樣本的異質(zhì)性大大限制了這些技術(shù)的分析結(jié)果。眾所周知，活檢組織樣本是正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的混合物，腫瘤細(xì)胞之間也存在很大的差異。

前不久Scientific Reports雜志發(fā)表的一項(xiàng)研究，為人們展示了能夠解決腫瘤異質(zhì)性的一種革命性技術(shù)。這種方法能從FFPE樣本(甲醛固定石蠟包埋)中分離100%純的腫瘤和基質(zhì)細(xì)胞群。研究人員將其與下游的二代測(cè)序結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了空前準(zhǔn)確的腫瘤遺傳學(xué)分析。

目前人們主要通過激光捕獲顯微切割、FACS分選來應(yīng)對(duì)樣本異質(zhì)性。不過這些技術(shù)的準(zhǔn)確性和純度往往達(dá)不到臨床使用的需求，而且受到樣本大小和樣本質(zhì)量的限制。Silicon Biosystems公司的研究人員開發(fā)了一個(gè)DEPArray™系統(tǒng)新流程，從FFPE樣本獲得100%的同質(zhì)細(xì)胞亞群。

研究人員選擇了不同大小、不同腫瘤細(xì)胞含量的FFPE臨床樣本，用DEPArray™細(xì)胞分選系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)志物和DNA含量準(zhǔn)確進(jìn)行分離。研究顯示，測(cè)序分選后的細(xì)胞可以明確不同類型的細(xì)胞（基質(zhì)細(xì)胞、二倍體腫瘤細(xì)胞或超二倍體腫瘤細(xì)胞）的遺傳變異。但測(cè)序未分選的細(xì)胞只能獲得模糊的腫瘤遺傳學(xué)圖譜，無法準(zhǔn)確鑒定體細(xì)胞突變或者雜合性缺失（LOH）。

隨后，研究人員驗(yàn)證了DEPArray™新流程檢出的拷貝數(shù)變異（CNV）和LOH事件。研究表明，這種方法能夠進(jìn)一步解讀同一位點(diǎn)上發(fā)生的雙重事件（比如突變和LOH），還適用于腫瘤細(xì)胞含量低（5%）的FFPE樣本，這種樣本通常難以進(jìn)行準(zhǔn)確的遺傳分析。

“我們這種方法能讓NGS技術(shù)發(fā)揮自己最大的威力，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Nicolò Manaresi說。“能顯著簡化數(shù)據(jù)分析和結(jié)果解讀，準(zhǔn)確分辨不同類型的遺傳學(xué)改變。”DEPArray™細(xì)胞分選技術(shù)結(jié)合NGS分析可以全面揭示任何FFPE樣本的基因組信息，有望給癌癥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究帶來一場(chǎng)革命。

現(xiàn)在，許多人將對(duì)抗癌癥的希望寄托在“靶向性治療”上。與傳統(tǒng)的化療藥物相比，靶向性藥物被認(rèn)為效力更其強(qiáng)副作用也更少。然而，研究者們逐漸意識(shí)到自己低估了癌癥最古老也最廣為人知的特性——腫瘤異質(zhì)性。腫瘤異質(zhì)性可以分為個(gè)體間異質(zhì)性和個(gè)體內(nèi)異質(zhì)性兩種。研究者們發(fā)現(xiàn)，腫瘤異質(zhì)性可以決定靶向性藥物的成敗。The Scientist雜志上的這篇文章深入探討了這個(gè)令人頭疼的問題。

為什么癌癥那么難治而且還容易復(fù)發(fā)呢？East Anglia大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上發(fā)表文章指出，癌細(xì)胞彼此協(xié)作是抗癌藥物失效的重要原因。UEA團(tuán)隊(duì)對(duì)胰腺癌細(xì)胞進(jìn)行研究，并通過計(jì)算模型分析了腫瘤異質(zhì)性。他們發(fā)現(xiàn)，腫瘤中的一些癌細(xì)胞能生產(chǎn)自己的分子（生長因子）來刺激生長。無法生產(chǎn)生長因子的癌細(xì)胞，也能利用這些因子促進(jìn)自身生長。研究顯示，這些擴(kuò)散性分子是腫瘤發(fā)展所必需的。正因?yàn)榘┘?xì)胞存在這樣的協(xié)作，異質(zhì)性腫瘤很容易就能適應(yīng)生長因子的改變，進(jìn)而影響抗癌藥物的作用效果。

去年二月份，南加州大學(xué)USC的科學(xué)家們?cè)诮Y(jié)直腸腫瘤的不同位置取樣，重建了最初的腫瘤細(xì)胞分裂事件。他們首次追溯了結(jié)直腸癌的起源，并從中發(fā)現(xiàn)了癌細(xì)胞生長的重要線索。這項(xiàng)發(fā)表在Nature Genetics雜志上的研究，提出了癌癥發(fā)生時(shí)的“大爆炸”理論。“大爆炸”原本是一個(gè)經(jīng)典的宇宙起源理論，該理論認(rèn)為宇宙是在一次奇點(diǎn)大爆炸之后膨脹形成的。這項(xiàng)研究指出，結(jié)直腸癌最初的發(fā)展模式與這樣的“大爆炸”很相似。腫瘤的發(fā)生伴隨著新突變的爆發(fā)，像大爆炸一樣生成許多混雜的亞克隆。