剑桥大学周一发布的一项研究显示，遗传差异不仅可能影响脱氧核糖核酸受损后是否发生癌症，还可能决定肿瘤随后采取哪一条演化路径。这项经过同行评议并发表于自然期刊的研究，采用严格控制条件下的小鼠肝癌模型，发现遗传背景与突变选择、肿瘤生长速度以及患癌易感性之间存在强烈关联。研究人员强调，这一结果揭示的是生物机制，而不是已经可以用于患者的新检测方法。
这项国际合作研究由莎拉·艾特肯、邓肯·奥多姆和马丁·泰勒共同领导，目标是把遗传影响与生活方式和环境差异分开。人类研究常因饮食、生活经历和致癌物暴露不同而难以确定单一因素。团队选取四种遗传上不同的小鼠品系，它们合计呈现的多样性可与人类不同群体之间的遗传变异相比，同时统一性别、饲养环境和致癌物暴露，以便进行直接比较。
所有小鼠都在出生十五天时接受相同剂量的二乙基亚硝胺。这种化学物质会损伤肝细胞的脱氧核糖核酸，也存在于烟草烟雾和部分加工食品中。研究团队对接近六百个肿瘤进行全基因组测序，测量基因活动，检查组织样本，并与未接受处理的小鼠进行比较。借助这些配套数据，科学家得以在相同条件下数百次重建肿瘤从最初突变开始的早期发展过程。
四个品系的肿瘤几乎总会获得一种驱动突变，从而激活与癌症有关的丝裂原活化蛋白激酶信号通路。然而，肿瘤偏好的驱动基因和具体突变会随遗传背景改变。论文还发现，不同品系在全基因组复制以及早期细胞亚克隆能否存活方面具有特定模式。易感性最高的C3H品系经常只需一次驱动事件就能完成恶性转化，其他品系通常需要至少两次驱动事件。
作者指出，出生时携带的生殖系遗传变异与细胞后来获得的体细胞突变会相互作用，从而改变塑造肿瘤的选择压力。因此，在设计癌症研究和解释结果时，研究人员应把遗传背景与环境暴露、肿瘤突变放在一起考虑。如果样本群体缺少遗传多样性，研究结果可能无法充分反映不同人群的癌症风险、肿瘤生物学以及对治疗的潜在反应差异。
这项研究并未为患者确立新的筛查工具或治疗方案。实验对象是暴露于肝脏致癌物的小鼠，因此还需要更多研究来确定这些模式在多大程度上适用于人类癌症。若未来的人体研究证实同样效应，遗传多样性可能帮助改善风险评估和筛查设计，并解释为何患者对抗癌药物的反应不同。研究的下一步关键任务，是在具有充分代表性的多样化人群中检验这些发现。
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