胶质母细胞瘤是成人中最常见的恶性脑肿瘤。由于它们扩散地侵入健康的脑组织，因此外科医生很少能成功地完全切除肿瘤。因此，尽管手术后进行了放疗和化疗，但胶质母细胞瘤经常很快复发，然后根据目前的知识被认为是不可治愈的。
“有一种理论认为某些突变可能使胶质母细胞瘤细胞幸存于标准放射化学疗法中，然后长成肿瘤的耐药亚克隆。我们的问题是：这种疗法是否会对肿瘤细胞产生选择压力?”德国癌症研究中心(DKFZ)的彼得·利希特(Peter Lichter)说，他解释了他目前的研究项目。为了开发对复发性肿瘤也有效的新药，至关重要的是确定能够使癌细胞逃避治疗的遗传特征。
为了回答这个问题，来自DKFZ的Lichter和系统生物学家Thomas Hoefer对总共50例患者的胶质母细胞瘤组织样本进行了研究，他们能够直接比较原发肿瘤和复发的物质。基于对肿瘤基因组的仔细分析，研究人员能够开发出肿瘤发展的数学模型。他们使用突变率和肿瘤细胞计数的估计。霍夫说：“我们在计算机上模拟了胶质母细胞瘤细胞的进化途径以及它们在肿瘤生长过程中基因突变的影响。”
令人惊讶的结果：在诊断时，胶质母细胞瘤已经形成了很长的时间，研究人员计算了长达7年的时间。“鉴于胶质母细胞瘤的快速增长，这是难以想象的，”本出版物的第一作者维雷纳·科伯(Verena Koerber)说。“但是，我们可以通过以下事实来解释这一点：许多癌细胞在开始时就会死亡，只有在某个时刻才开始大小的快速增长。
研究人员还发现了这一决定性时刻：在早期发育过程中，所有研究的胶质母细胞瘤均显示至少三个特征性遗传改变之一(染色体7的增益，染色体9p和10的缺失)这些染色体的缺失或获得与已知的特定“驱动程序突变”相关
然而，当另外的突变永久激活端粒酶的启动子之一时，胶质母细胞瘤仅从它们的快速生长和大小开始。端粒酶确保癌细胞现在可以无限分裂，不会达到其自然的“极限”，并且在一定数目的细胞分裂后就会死亡。因此，在健康细胞中，端粒酶基因通常没有活性。在其指数增长期间，许多其他突变在癌细胞中蓄积。
与早期发展的胶质母细胞瘤的常见途径相反，复发的肿瘤没有任何特征上对应的突变。它们可以从具有各种不同突变模式的癌细胞发育而来。彼得说：“这表明目前的标准疗法不会对癌细胞施加任何明显的选择性压力，因此不会促进耐药性亚克隆的发展。这表明我们基本上需要新的疗法形式才能有效治疗胶质母细胞瘤。” Lichter总结了当前结果。
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