斯坦福大学的科学家们发现了一种方法来修改小鼠肺肿瘤相关基因对，然后精确地追踪个体细胞产生的肿瘤的一种技术，可以大大加快癌症研究和药物开发。

工作终于可以让科学家模仿然后研究在实验室发现的肿瘤细胞的遗传多样性

“人类癌症中不只有一个肿瘤抑制基因突变-他们的组合。问题是，如何做不同的突变基因与另一个合作或不合作？“说蒙特温斯洛副教授，博士，遗传学和病理学的医学院。

几年前，这样的映射的研究将是一个巨大的、长期的努力。这就要求育种的几个谱系的转基因小鼠，每一个不同的对抑癌基因的失活。探索所有的可能组合，成百上千的小鼠会被需要。

相比之下，温斯洛和他的同事进行了实验，其中涉及少于两打老鼠，在短短的几个月。“我们已经分析了比整个领域具有15年以上的肺癌肿瘤的基因，”温斯洛说。

一纸描述技术在线发表在4月2自然遗传学。资深作者是共同的温斯洛和Dmitri Petrov，博士，在生物学和米歇尔和Kevin Douglas教授人文与科学学院。博士后学者Christopher McFarland博士，前研究生咗ë罗杰斯博士是第一作者。

一个疯狂的想法
团队取得的结果利用CRISPR-Cas9 -一个强大的基因编辑工具，可以方便地更换、修改或删除的基因序列在生物-创建多个基因不同的个体动物的肺肿瘤。“我们可以在一个单一的小鼠诱导克隆肿瘤数以千计，”温斯洛说。

Dmitri Petrov
德米特里彼得洛夫

然而，为了对不同的基因突变的组合效应，得出了有益的结论，科学家需要精确的方法来标记和跟踪不同的肿瘤生长。在这里，传统的技术，包括在消费和比较个体肿瘤的大小，已经不足以。

“它不仅是极其缓慢的，但是你怎么拔出肿瘤的形状古怪的，或坚持一个恶性肿瘤，是吗？”该研究的合著者Ian Winters，在温斯洛实验室的研究生我们需要一个更好的方法来量化肿瘤大小。”

解决方案来自一个意想不到的来源。彼得洛夫，进化生物学家，一直与斯坦福同事开发DNA条形码技术作为一种研究酵母的快速进化。当彼得洛夫得知温斯洛组的实验，他认为这项技术还可能在老鼠身上的工作。

“德米特里的这类人，有很多疯狂的想法，起初我们并不认为他提出的建议是可能的，”温斯洛说。“但在我们思考了几天，我们意识到，嗯，其实，也许我们可以这样做。”

计数的条形码
彼得洛夫的想法是把短的、独特的DNA序列的个体肿瘤细胞在小鼠肺组织。每个序列作为一种遗传条码，并为每个癌细胞分裂的种子，成长为一个肿瘤，条形码的数量也增加。

现在，不必刻意把单个的肿瘤，科学家可以用一个肺癌，把它磨碎，然后用高通量DNA测序和计算分析确定多大的肿瘤是如何经常弹出的条形码计数。通过计算不同的条形码，科学家可以比较肿瘤大小比以前更定量的多。

“这是十步骤在我们的模拟人类癌症的能力，”彼得洛夫说。“我们现在可以在同一小鼠特异性遗传标记的产生大量的肿瘤和跟随他们的增长分别在规模和高精度。以前的方法级的速度和更少的定量的订单。”

遗传多样性
的CRISPR-Cas9 DNA条形码技术可以让科学家对遗传多样性在癌症患者中观察到的那种在实验室复制组合。“到处都是这种癌症的复杂性的恐惧，”Winters说。“我们已经知道了几十年，人类肿瘤是非常复杂的，不同的病人，但您如何重现，所以你可以学习它呢？这不是做这一次。现在，我们的模型的一个癌30种基因变异的同时。”

从球队的映射研究的一个惊人的发现是，许多抑癌基因是上下文相关的，它们只会影响在另一个基因的存在或不存在的癌细胞生长。“我们现在处于一个很好的位置来理解癌症关键司机如何互相影响，以及为什么具有相同突变的肿瘤有时长到非常大，有时没有，”麦克法兰说。

这是10步骤在我们的模拟人类癌症的能力。
球队的混合动力技术也证明癌症的药物测试的价值。制药公司可以测试对肿瘤变化的药物同时看到成千上万的响应处理，同样重要的是，哪些不需要。

“我们可以帮助理解为什么靶向疗法和免疫疗法有时令人惊讶的是，患者有时会失败，”彼得洛夫说。“我们推测肿瘤的遗传身份可能是部分负责，我们最后要测试这是一个很好的方式。”

彼得洛夫是一个附属的斯坦福森林环境研究所。温斯洛是一个成员斯坦福大学癌症研究所和斯坦福大学神经科学研究所。都是成员斯坦福大学Bio-X。

斯坦福其他共同作者是博士后学者Jose Seoane博士；前博士后学者Jennifer Brady，博士；和克莉丝汀柯蒂斯，博士，肿瘤学和遗传学助理教授。

曾在麻省理工学院的本科学生，也促进了工作。

这项研究是由国家科学基金会，的美国国立卫生研究院研究生奖学金，斯坦福，斯坦福癌症系统生物学学者计划，Susan G. Komen和斯坦福大学癌症研究所。

斯坦福大学的部门遗传学，对病理和生物也支持工作。

（注：转载时请注明复诊网）