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发布于 2026-05-13 / 0 阅读
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Nature:肺癌转移的进化特征解析

转移是癌症相关死亡的主要原因 1 。肺癌由于高发病率、初诊即转移以及术后高复发率,成为转移性癌症的重要来源 2 。因此,阐明驱动肿瘤细胞迁移、播散及定植的遗传机制,对于肺癌转移的预防与治疗具有关键意义 3


日, 来自 英国伦敦大学癌症研究所 Mariam Jamal-Hanjani Charles Swanton 等人 共同 Nature 期刊发表 题为 Evolutionary characterization of lung cancer metastasis 肺癌转移的进化特征解析 的文章 研究 基于 24 例非小细胞肺癌( NSCLC )患者共 501 份原发灶及转移灶样本,重建了肺癌从诊断到死亡的完整进化轨迹,发现转移灶在播散后仍持续进化,通常由多个亚克隆共同起源并可进一步发生再播散;同时,胸外广泛转移与染色体不稳定性密切相关,提示晚期肺癌转移具有高度异质性与动态演化特征。

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由于肿瘤转移过程难以在患者体内实时观察,研究人员通过 DNA 测序追踪原发灶与转移灶亚克隆的演化关系,以重建转移路径 4 。为克服活体取样的局限性,本研究整合了前瞻性临床研究 TRACERx (通过治疗追踪非小细胞肺癌的演变 5 与泛癌症尸检计划 PEACE (晚期癌症环境死后评估) ,构建了覆盖 NSCLC 从诊断到死亡全过程的纵向肿瘤样本资源。
NSCLC 转移的持续进化与 基因异质性
研究人员基于 TRACERx–PEACE 队列的多区域全外显子测序 WES 数据,系统解析 NSCLC 从原发到转移的演化规律。结果显示,原发灶与转移灶在分离后仍持续进化,且两者内部及转移灶之间均存在显著克隆异质性,提示单点取样会明显低估真实多样性。突变过程呈现明显的时间动态变化:吸烟相关突变与 APOBEC 突变主要发生于原发早期克隆,而钟控型突变及治疗相关突变 (如铂类治疗) 则更多出现在转移亚克隆中,提示转移后仍持续受到内外因素塑形。驱动基因分析显示约 49% 为共享祖先事件,而 27% 为转移特异性改变,提示转移过程中仍持续获得新的驱动突变。虽然大多数可靶向驱动仍来源于原发灶,但治疗压力可能促进或选择转移特异性改变。 TP53 高频早期突变及全基因组加倍 92% 患者) 广泛存在,并与转移异质性增加相关。总体而言, NSCLC 转移是一个持续演化的动态过程,而非静态终点。
NSCLC 转移的级联播散模式
研究 人员 进一步分析转移迁移模式发现, NSCLC 不仅存在原发灶向转移灶的播散,还普遍存在 转移 - 转移 级联扩散现象。约 88% 的患者中,转移种子亚克隆同时来源于原发灶及已有转移灶,其中约 60% 的转移灶由其他转移灶播种,显著高于原发灶直接播种比例,提示级联扩增是晚期肺癌的重要扩散方式。虽然多数转移由单一亚克隆驱动,但不同亚克隆在建立转移后的再扩散能力存在明显差异,说明转移能力在进化过程中可发生分化,并非稳定遗传特征。 值得注意的是,体内存在时间更长的转移灶更易再次播散,且通常更早出 现、体积更大、克隆多样性更高,提示时间积累可增强扩散潜能。 空间上,转移过程受到解剖结构强烈限制:约 71% 的转移发生在同一解剖腔内,胸腔内转移更容易进一步扩散,而肝脏及腹膜转移较少参与级联播散,反映血供与淋巴引流差异对扩散路径的重要影响。总体来看, NSCLC 转移呈现 原发启动 + 转移级联扩增 的多阶段扩散模式,并受到时间积累与解剖环境的双重约束,从而系统性重塑晚期转移格局。
染色体不稳定性驱动肺癌胸外转移
研究进一步发现,仅有转移灶在体内存在时间较长并不足以保证其持续播散,提示除时间因素外还存在关键遗传决定因素。其中,染色体不稳定性 CIN 表现为体细胞拷贝数改变 SCNA 负荷增加,是影响转移能力的重要特征。在原发灶中,能够形成转移的亚克隆显著富集 SCNA ,其水平与转移发生概率及转移亚克隆比例均呈正相关,而单核苷酸变异 SNV 负荷无明显差异,提示 CIN 而非点突变是转移能力获得的关键驱动因素。这一规律在晚期阶段同样成立:能够发生 转移 - 转移 播散的亚克隆同样具有更高 SCNA 水平及更快累积速率,说明 CIN 不仅参与初始播散,还持续增强后续扩散能力。进一步分析解剖学差异发现,能够播散至胸外器官的亚克隆,其 SCNA 负荷显著高于仅限胸腔内扩散的亚克隆;该现象在独立 TRACERx 队列中得到验证,进一步增强了结论可靠性。此外,胸腔内转移向胸外转移的能力也与 SCNA 水平相关,提示 CIN 可能特异性促进跨解剖腔扩散,而不仅仅增强一般性转移能力。总体而言,染色体不稳定性是驱动 NSCLC 胸外扩散及级联转移的重要遗传基础。
综上所述, 该研究 通过 整合 24 TRACERx/PEACE 患者的原发灶、死前及尸检转移灶高深度全外显子测序数据,并结合序贯影像学信息,系统重建了 NSCLC 从发生到终末阶段的完整演化与转移路径,全面解析了驱动肺癌转移的肿瘤内在遗传特征、时间演化规律及解剖学约束机制。

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