同種癌細胞在治療過程中出現多種克隆命運，Ausbian胎牛血清助力科研

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個體細胞對信號和壓力的反應不同，通常是由于內在的、非遺傳的差異。單細胞條形碼技術的進步已經能夠追蹤暴露于信號和壓力下的分子狀態變化，但對結果本身的可變性表征的關注較少。通常，隱含的假設是結果是二元的:誘導或不誘導，增殖或非增殖，活著或死了。然而，也有可能出現更為豐富的結果。

癌癥的治療耐藥性說明了對壓力的不同反應。抗癌藥物會殺死大部分細胞，但通常會留下一小部分具有抗藥性的細胞，阻礙治愈。最近的研究甚至在單細胞衍生(克隆)癌癥群體中也發現了這些亞群(以基因表達緩慢波動為特征)。在藥物暴露后，這些種群的克隆存活下來并增殖形成耐藥菌落。抗性細胞被認為在分子特征和行為上相對一致，但尚不清楚種群的克隆結構是否導致變異。盡管多種耐藥機制已被記錄在案，并且增殖能力的差異表明耐藥克隆之間存在異質性，但尚不清楚不同的耐藥細胞類型是否可以從同質的初始群體中產生。

科研人員開發了FateMap，這是一個結合單細胞RNA測序(scRNA-seq)、DNA條形碼和計算分析的框架，用于跟蹤數千個個體癌細胞克隆獲得耐藥性時的命運。即使是在相同條件下生長的同質細胞也會產生分子和功能上不同的抗性類型。這些耐藥類型是由藥物暴露前細胞之間的內在差異預先確定的。耐藥類型的轉錄和功能多樣化在不同的癌癥和治療中是一致的。

即使在基因相同的癌細胞中，對治療的耐藥性也經常出現在這些細胞中的一小部分。初始群體中罕見的單個細胞的分子差異使某些細胞對治療產生耐藥性。然而，對耐藥結果的可變性知之甚少。

近日，研究人員開發和應用FateMap，一個結合DNA條形碼和單細胞RNA測序的框架，揭示數十萬克隆暴露于抗癌治療的命運。研究發現，從單細胞衍生的癌細胞中產生的耐藥克隆采用分子、形態和功能上不同的耐藥類型。這些耐藥類型在很大程度上是由藥物添加前細胞之間的分子差異預先決定的，而不是由外部因素決定的。藥物劑量和類型的變化可以改變初始細胞的耐藥類型，導致某些耐藥類型的產生和消除。來自患者的樣本顯示在臨床環境中存在這些耐藥類型的證據。

研究人員觀察到幾種單細胞衍生的癌細胞系和用各種藥物治療的細胞類型的耐藥類型的多樣性。由于細胞內在狀態的可變性，抗性類型的多樣性可能是對外部線索反應的一般特征。

相關研究發表在《Nature》上，文章標題為：“Diverse clonal fates emerge upon drug treatment of homogeneous cancer cells"。