今天發表在《科學進展》雜誌上的這項研究中提到的人物的一生非比尋常。 這個人在幾乎還是嬰兒的時候首先患上了腫瘤，每隔幾年就會患上其他腫瘤。 在不到四十年的生命中，病人患上了十二種腫瘤，其中至少有五種是惡性的。
每一次罹患腫瘤都是不同的類型，且發生在身體的不同部位，不僅如此，此人還有皮膚斑點和其他畸形。 西班牙國家癌症研究中心 (CNIO) 細胞部和癌症小組負責人 Marcos Malumbres 表示，「我們仍然不明白這個人如何在胚胎階段發育，也無法克服所有這些病症。 」
CNIO 的 CNIO 研究人員 Marcos Malumbres 和 Carolina Villarroya。 圖片來源：Laura Lombardia/CNIO
根據 Malumbres 的說法，對這一獨特病例的研究開闢了「一種在臨床測試和診斷成像之前檢測具有腫瘤潛能的細胞的方法。 它還提供了一種新方法來刺激對癌變過程的免疫反應。」
當患者第一次來到 CNIO 的家族性癌症臨床部門時，採集了一份血樣，對最常與遺傳性癌症相關的基因進行測序，但沒有檢測到它們有任何變化。 研究人員隨後分析了該個體的整個基因組，並在一個名為 MAD1L1 的基因中發現了突變。
該基因在細胞分裂和增殖過程中必不可少。 CNIO 研究人員分析了檢測到的突變的影響，並得出結論，它們會導致細胞中染色體數量的改變——人體中的所有細胞都有 23 對染色體。
CNIO 研究員 Miguel Urioste在 CNIO。 圖片來源：Laura Lombardia / CNIO
在動物模型中，已經觀察到當該基因的兩個拷貝都發生突變時——每個拷貝都來自一個父母——胚胎就會死亡。 令研究人員驚訝的是，在這種情況下，這個人在兩個副本中都有突變，但倖存下來，過著健康欠佳的人所期望的正常生活。
沒有其他類似的案例被描述過。 該研究的合著者米格爾·烏里奧斯特 (Miguel Urioste) 表示，他是 CNIO 家族癌症臨床部門的負責人，直到今年 1 月退休，「在學術上，我們不能談論一種新的綜合症，因為它是對單個病例的描述，但在生物學上 這是。」 其他突變改變細胞染色體數量的基因是已知的，但「這種情況不同，因為它具有侵略性，它產生的畸變百分比，以及對大量不同腫瘤的極度易感性。」
為什麼腫瘤消失了？
最讓研究團隊感興趣的事實之一是患者患上的五種侵襲性癌症相對容易消失。 他們的假設是「變異細胞的不斷產生已經在患者體內產生了針對這些細胞的慢性防禦反應，這有助於腫瘤消失。 我們認為，增強其他患者的免疫反應將有助於他們阻止腫瘤的發展，」Malumbres 解釋說。
據 CNIO 研究人員稱，免疫系統能夠對染色體數量錯誤的細胞釋放防禦反應的發現是「這項研究最重要的方面之一，可能會在未來開闢新的治療選擇 」 百分之七十的人類腫瘤細胞的染色體數量異常。
用於早期診斷的單細胞分析
為了研究患者和相關家庭成員——其中一些人在 MAD1L1 基因中有突變，但只有一個拷貝——科學家們使用了單細胞分析技術，它提供了僅在幾年前還無法想像的豐富信息 .
它涉及「分別分析每個血細胞的基因」，CNIO 研究員和該研究的第一作者 Carolina Villarroya-Beltri 解釋道。 樣本中有許多不同類型的細胞，通常它們都被測序，「但是通過分別分析數千個這些細胞，一個一個地，我們可以研究每個特定細胞發生了什麼，以及這些變化的後果是什麼在病人身上。」
單細胞分析顯示--除其他異常情況外--血樣中含有幾百個染色體相同的淋巴細胞，因此來自一個快速增殖的單一細胞。淋巴細胞是攻擊特定入侵者的防禦性細胞；然而，有時，一個淋巴細胞增殖過多，並擴散形成腫瘤。這就是這項工作中，單細胞分析將捕捉到的過程：癌症的最早階段。
基於這一發現，研究人員在他們的論文中提出，單細胞分析可用於識別具有腫瘤潛力的細胞，早在出現臨床症狀或分析測試中可觀察到的標誌物之前。
