На ранней стадии рака груди, который называется протоковой карциномой in situ (DCIS), в молочном протоке возникает кластер раковых клеток. Частота регистрируемой протоковой карциномы возросла с конца 1980-х годов, вероятно, за счет лучшей диагностики. Около 40% DCIS прогрессируют до инвазивной протоковой карциномы (IDC), когда опухолевые клетки проникают в другие ткани. Однако невозможно предсказать, будет ли прогрессировать протоковая карцинома у конкретной пациентки, поэтому обычно при этом диагнозе назначают операцию и лучевую терапию.
Авторы недавней публикации в Cell взяли замороженные образцы опухолей молочной железы и провели секвенирование ДНК клеток из DCIS и IDC в одном и том же участке ткани, чтобы создать молекулярные карты рака молочной железы для каждой из пациенток. Этот подход они назвали топографическим секвенированием одиночных клеток.
Чтобы идентифицировать опухолевые клетки в областях DCIS и IDC, образцы окрашивали. Затем отделяли выбранную клетку от соседей методом лазерной захватывающей микродиссекции . Клетку обводили лазерным лучом, а затем энергия УФ-лазера проталкивала вырезанную клетку в микрососуд для последующего анализа ДНК (лазерное катапультирование).
По генетическим отличиям в клетках индивида можно идентифицировать различные популяции клеток (клоны), выявить происхождение каждого клона и связи между ними. Если добавить к этому данные о местоположении клетки, появляется возможность отследить, как клетки DCIS превращаются в IDC.
Авторы проанализировали 1 293 опухолевых клеток, полученных от 10 женщин. Они искали изменения в количестве копий генов — такие изменения потенциально онкогенны. Опухоли у четырех пациенток сформировались из одного клона, у остальных шести — из 2—5 клонов. Однако клетки мультиклональных опухолей имели общие наборы геномных аберраций, а значит, произошли из одной клетки. Кроме того, все клоны у каждой из пациенток присутствовали как в DCIS, так и в IDC-регионах. Это значит, что все клоны образуются в молочном протоке, а затем распространяются в другие ткани. Некоторые клоны были равномерно распределены между молочными протоками и областями инвазии, другие преобладали только в одной из локаций.
Авторы также секвенировали белок-кодирующие области генома опухолевых клеток и обнаружили в среднем 23 мутации на пациентку. И в этом случае также наблюдалось большое сходство между клетками-клонами, независимо от того, происходили они из DCIS или IDC-области. Было идентифицировано несколько мутаций, специфичных для областей DCIS или IDC, и это требует дальнейшего изучения, однако факт остается фактом: клетки DCIS и IDC весьма сходны между собой.
Пока неясно, чем все же различаются на генетическом уровне онкогенные клетки DCIS. Возможно, на ранней стадии развития протоковой карциномы возникают и другие клоны, но потом исчезают? И еще один вопрос: как, собственно, клетки покидают молочный проток, преодолевая базальную мембрану?
Так или иначе, более четкое определение различий между DCIS, способными и не способными дать начало IDC — путь к точному прогнозированию риска. Но для этого, вероятно, придется сравнить профили транскрипции единичных клеток, а также эпигенетические модификации, способные влиять на экспрессию генов. Стоит отметить, что подход, предложенный авторами статьи, перспективен и для изучения других видов рака.
Источник
Anna K. Casasent et al. // Multiclonal Invasion in Breast Tumors Identified by Topographic Single Cell Sequencing. // Cell Volume 172, Issues 1-2, p205–217.e12, 11 January 2018 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.12.007
Показать все 0 комментария