Исследование представляет один из крупнейших панканцерогенных анализов секвенирования ДНК отдельных клеток, профилирующий внутриопухолевую гетерогенность числа копий в семи основных типах рака. Данные выявили прерывистую эволюцию, клональные происхождения, субклональное удвоение генома, пространственную гетерогенность и ассоциации между разнообразием числа копий и транскрипционным разнообразием с важными последствиями для диагностики и лечения рака.
В исследовании проведен панканцерогенный анализ 94 опухолей человека с разрешением до отдельных клеток, представляющих семь типов рака: мочевого пузыря, молочной железы, толстой кишки, глиобластомы, почки, легкого и яичников. Использовалось профилирование числа копий отдельных клеток для анализа 62,646 анеуплоидных клеток, в дополнение к экзомному секвенированию большинства пациентов и РНК-секвенированию отдельных ядер шести образцов.
Анеуплоидия является отличительной чертой опухолей человека. Хотя различия в изменениях числа копий (CNA) на уровне пациентов были обширно исследованы в больших когортах, их внутриопухолевая гетерогенность остается недостаточно изученной.
Во многих типах рака повышенное субклональное разнообразие ассоциировалось с более высоким бременем CNA, удвоением всего генома (WGD), мутациями TP53 и повышенным географическим разнообразием. Раковые клетки от каждого пациента разделяли набор стволовых CNA, что предполагает эволюцию от одной клетки-предка.
Многие опухоли накапливали CNA в вспышках эволюции, что предполагает широкую распространенность прерывистой эволюции в различных типах рака. Это исследование значительно улучшает наши знания о внутриопухолевом хромосомном разнообразии в опухолях человека и открывает новые перспективы для понимания механизмов канцерогенеза на клеточном уровне.