劉寶東

2015年，Tomasetti和Vogelstein[1]發(fā)現(xiàn)人體癌癥風(fēng)險(xiǎn)只有1/3歸因于環(huán)境因素或遺傳，2/3是由于“運(yùn)氣不好”，即正常干細(xì)胞的DNA復(fù)制錯(cuò)誤。他們的研究被錯(cuò)誤地解讀為大多數(shù)癌癥既不是遺傳也不是環(huán)境因素造成的，只是“運(yùn)氣不好”[2]。然而，Hannun團(tuán)隊(duì)[3]研究發(fā)現(xiàn)，DNA復(fù)制錯(cuò)誤對(duì)大部分癌癥的發(fā)生影響甚微（低于10%-30%），60%-90%的癌癥危險(xiǎn)因素是由環(huán)境因素引起的，因此是可以改變的。Tomasetti和Vogelstein[4]為進(jìn)一步證明自己的假說(shuō)，又從全球涵蓋48億人口的69個(gè)國(guó)家收集數(shù)據(jù)，對(duì)17種癌癥的正常干細(xì)胞分裂次數(shù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明大部分癌癥發(fā)生的原因不是環(huán)境因素和遺傳，而真的是因?yàn)椤斑\(yùn)氣不好”，許多不同組織類型癌癥的終生風(fēng)險(xiǎn)與正常干細(xì)胞分裂總次數(shù)的對(duì)數(shù)相關(guān)系數(shù)密切相關(guān)。就肺癌的發(fā)生而言，環(huán)境因素占66.1%，遺傳占0.5%，細(xì)胞分裂占33.4%，但是，到目前為止，闡述腫瘤發(fā)生發(fā)展的單克隆起源Nowell假說(shuō)不能自圓其說(shuō)[5]，為此本文提出遺傳多樣性選擇假說(shuō)，并分析其臨床意義。

1 遺傳多樣性選擇假說(shuō)

人類基因組中約有30億個(gè)堿基對(duì)，每次細(xì)胞分裂通過(guò)DNA復(fù)制將遺傳信息傳遞給子代細(xì)胞，利用DNA指導(dǎo)RNA合成，通過(guò)RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成?；谏飳W(xué)大數(shù)據(jù)的分析指出，在DNA復(fù)制過(guò)程中會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生堿基突變并傳遞給子代細(xì)胞，在每次復(fù)制過(guò)程中平均會(huì)產(chǎn)生3個(gè)復(fù)制錯(cuò)誤[4]；這種復(fù)制錯(cuò)誤是不可避免的，是人類保持基因多樣性以及持續(xù)進(jìn)化的必然要求，也是成癌的必要條件。DNA復(fù)制錯(cuò)誤包括自發(fā)脫氨、載脂蛋白B mRNA編輯酶催化多肽（apolioprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide,APOBEC）介導(dǎo)編輯、DNA修復(fù)缺陷和活性氧損傷等。大部分DNA復(fù)制錯(cuò)誤對(duì)細(xì)胞的正常功能是有害的，機(jī)體的修復(fù)酶可以持續(xù)識(shí)別和修復(fù)出錯(cuò)的DNA。即使發(fā)生原癌基因激活、抑癌基因缺失等驅(qū)動(dòng)基因突變，由于機(jī)體進(jìn)化出多種機(jī)制來(lái)阻遏突變細(xì)胞成癌，大多數(shù)突變會(huì)被及時(shí)修復(fù)，因此極少發(fā)生癌癥。沒(méi)有被修復(fù)的突變一般不會(huì)影響生物功能，只有極少突變會(huì)改變影響細(xì)胞功能的關(guān)鍵分子的活性，導(dǎo)致細(xì)胞惡性增殖。通過(guò)遺傳分析突變特征發(fā)現(xiàn)，這些突變可能是遺傳的，也可能是由環(huán)境因素引起的，或者是來(lái)自生殖細(xì)胞（或遺傳突變，占5%-10%）和體細(xì)胞的復(fù)制突變（占90%以上）。環(huán)境因素和免疫監(jiān)視等諸多因素通過(guò)影響腫瘤細(xì)胞的分裂次數(shù)、表觀遺傳學(xué)、染色體不穩(wěn)定性（chromosomal instability,CIN）或拷貝數(shù)異常（copy number variantion,CNV）等形成優(yōu)勢(shì)選擇和克隆清除等導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

肺癌發(fā)生發(fā)展的遺傳多樣性選擇假說(shuō)將孟德爾遺傳學(xué)與達(dá)爾文進(jìn)化論聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為多克隆起源-單克隆選擇-亞克隆擴(kuò)張的腫瘤細(xì)胞群遺傳多樣性是選擇壓力的結(jié)果。正常細(xì)胞獲得致癌驅(qū)動(dòng)基因突變，相對(duì)于其他細(xì)胞獲得選擇優(yōu)勢(shì)，成為腫瘤啟動(dòng)細(xì)胞；在與周圍正常細(xì)胞或腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment,TME）的互動(dòng)中，通過(guò)選擇和適應(yīng)，絕大多數(shù)啟動(dòng)細(xì)胞會(huì)被周圍正常細(xì)胞或人體自身免疫系統(tǒng)識(shí)別并殺滅。如果發(fā)生晚期突變、代謝重排、表觀遺傳重塑等，生存競(jìng)爭(zhēng)鄰近細(xì)胞形成早期癌癥克隆建立，誘導(dǎo)TME形成，通過(guò)免疫逃逸機(jī)制發(fā)生惡性腫瘤的幾率明顯增加。因此，腫瘤的發(fā)生發(fā)展是內(nèi)外環(huán)境因素選擇壓力和機(jī)體相互適應(yīng)的結(jié)果。

2 外源性環(huán)境因素

宿主的外環(huán)境（煙草、空氣污染、感染和輻射暴露）可以直接引起致癌驅(qū)動(dòng)基因突變，或者通過(guò)引起組織細(xì)胞損傷的修復(fù)過(guò)程增加細(xì)胞分裂次數(shù)，從而間接增加致癌驅(qū)動(dòng)基因突變的概率。外源性環(huán)境因素一方面作為致癌物質(zhì)引起多種多樣的不確定變異，另一方面又按照比較穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)不斷篩選與淘汰部分變異，并賦予已經(jīng)攜帶致癌驅(qū)動(dòng)基因突變的選擇優(yōu)勢(shì)，最終克服阻止腫瘤啟動(dòng)細(xì)胞擴(kuò)增的力量，從而逐步誘導(dǎo)易感細(xì)胞譜系中的腫瘤發(fā)生。

研究[6,7]表明，87%的肺癌與吸煙（包括被動(dòng)吸煙）有關(guān)，吸煙會(huì)使肺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加10-30倍；二手煙也是公認(rèn)的肺癌危險(xiǎn)因素（風(fēng)險(xiǎn)增加20%-30%），與暴露程度呈正相關(guān)。持續(xù)吸煙的人到75歲時(shí)罹患肺癌的累計(jì)風(fēng)險(xiǎn)為14%-16%（相當(dāng)于每6-7個(gè)抽煙的人中就有1人在75歲前罹患肺癌），持續(xù)重度吸煙者的風(fēng)險(xiǎn)為20%-25%（相當(dāng)于每4-5人中就有1人罹患肺癌）。40歲戒煙可降低80%的肺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)；50歲戒煙可降低60%左右。在中國(guó)，2003年吸煙者比例為26%（95%CI: 25.8%-26.2%），2008年為24.9%（95%CI:24.8%-25.1%），2013年為25.2%（95%CI: 25.1%-25.4%）。中國(guó)肺癌負(fù)擔(dān)與高吸煙率直接相關(guān)，特別是在男性；中國(guó)女性的肺癌發(fā)病率正在上升，這可能與空氣污染或二手煙有關(guān)。其中暴露于煤炭使用者的風(fēng)險(xiǎn)特別高（OR=4.93,95%CI: 3.73-6.52）。在中國(guó)，戒煙時(shí)間越長(zhǎng)，罹患肺癌風(fēng)險(xiǎn)越低，戒煙時(shí)間為10年OR值為7.16（95%CI: 4.70-10.91），10-20年OR值為2.12（95%CI: 1.16-3.86），20年以上OR值為1.47（95%CI: 0.37-3.20）[8]。

Dong等[9]利用單細(xì)胞多位移擴(kuò)增的方法，對(duì)14例年齡在11-86歲的不吸煙者和19例44-81歲的吸煙者的近端支氣管基底細(xì)胞（proximal bronchial basal cells,PBBCs）進(jìn)行了全基因組體細(xì)胞突變譜分析。單細(xì)胞中單核苷酸變異（single nucleotide variants,SNVs）的分析結(jié)果顯示每個(gè)細(xì)胞每年約發(fā)生28個(gè)突變；另外，小片段插入和缺失（insertion and deletions,INDELs）的中位數(shù)也被發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，每年每個(gè)細(xì)胞大約有2個(gè)INDELs，但是缺乏統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。與不吸煙者相似，吸煙者細(xì)胞中的突變頻率同樣隨著年齡的增長(zhǎng)而增加，并且增加速度顯著提高，每年每個(gè)細(xì)胞約發(fā)生91個(gè)SNVs。吸煙者PBBCs的單堿基突變（single-base substitution,SBS）特征分析顯示了SBS4的存在，而SBS4在從不吸煙者中幾乎是不存在的。該研究還發(fā)現(xiàn)：在肺細(xì)胞中檢測(cè)到的細(xì)胞突變數(shù)量隨著吸煙年數(shù)的延長(zhǎng)而直線增加，但有趣的是，細(xì)胞突變的增加在暴露了23包年（每天吸煙的包數(shù)×吸煙年數(shù)）后達(dá)峰，提示DNA復(fù)制突變與機(jī)體修復(fù)損傷能力的再平衡。

3 遺傳易感性

在國(guó)際肺癌聯(lián)盟的一項(xiàng)大型病例對(duì)照研究[10]中，在調(diào)整吸煙和其他混雜因素后，肺癌患者一級(jí)親屬的肺癌風(fēng)險(xiǎn)增加了1.51倍。在納入84項(xiàng)研究進(jìn)行的meta分析[11]中，約8%的肺癌病例與遺傳易感性有關(guān)，合并肺癌家族史的家族成員患肺癌風(fēng)險(xiǎn)相比其他人群高1.85倍，亞洲人群的家族聚集傾向似乎比西方人群更明顯（2.14倍vs1.73倍），只有1個(gè)親屬患肺癌，則風(fēng)險(xiǎn)高1.55倍；有2個(gè)及以上親屬罹患肺癌，則風(fēng)險(xiǎn)高2.72倍。

4 內(nèi)源性環(huán)境因素

4.1 TME TME是由腫瘤細(xì)胞、浸潤(rùn)性免疫細(xì)胞、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞以及這些細(xì)胞分泌的因子和細(xì)胞外基質(zhì)非細(xì)胞成分組成的動(dòng)態(tài)復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，它們的相互作用共同決定了腫瘤的發(fā)生發(fā)展以及對(duì)治療的反應(yīng)。一方面，腫瘤細(xì)胞通過(guò)分泌多種分子作用于間質(zhì)細(xì)胞等使其重編程，降低免疫原性或發(fā)揮免疫抑制而發(fā)生免疫逃逸；另一方面，TME中的間質(zhì)細(xì)胞也對(duì)腫瘤克隆新抗原通過(guò)正負(fù)選擇產(chǎn)生選擇優(yōu)勢(shì)或選擇性清除[12]。

在成癌早期，腫瘤細(xì)胞會(huì)采用多種手段逃避免疫攻擊，例如人類白細(xì)胞抗原（human leukocyte antigen,HLA）-I類基因缺失導(dǎo)致的腫瘤新抗原提呈功能下調(diào)機(jī)制或誘導(dǎo)抑制性免疫檢查點(diǎn)分子如抗細(xì)胞程序性死亡配體1（programmed cell death ligand 1,PD-L1）表達(dá)；同時(shí)，腫瘤細(xì)胞會(huì)劫持免疫細(xì)胞，如中性粒細(xì)胞、M2巨噬細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cells,Tregs），協(xié)調(diào)免疫抑制性的TME；腫瘤細(xì)胞會(huì)模仿正常細(xì)胞分泌一些因子，如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor β,TGF-β），欺騙免疫細(xì)胞對(duì)它的檢查。當(dāng)腫瘤細(xì)胞發(fā)展到一定數(shù)量的時(shí)候，它就會(huì)對(duì)免疫細(xì)胞發(fā)動(dòng)攻擊。近年來(lái)，單細(xì)胞RNA測(cè)序（single cell RNA sequencing,scRNA-seq）和空間轉(zhuǎn)錄組分析為了解TME的異質(zhì)性提供了技術(shù)支持。

4.2 肺微生物組 在過(guò)去的10年中，隨著免培養(yǎng)細(xì)菌鑒定技術(shù)的發(fā)展，研究人員對(duì)微生物組如何影響疾病的了解呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，并突出了將其用作包括惡性腫瘤在內(nèi)的許多疾病的診斷生物標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn)的潛在機(jī)會(huì)。前期的研究集中在糞便微生物組上，已知肺部有一層薄薄的抑菌液體，是微生物的低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，大多數(shù)肺微生物組屬于擬桿菌門、厚壁菌門、變形菌門和放線菌門，每平方厘米大約有2.2×103個(gè)細(xì)菌基因組，而腸道中的微生物群落為3×1013個(gè)。下呼吸道是腸道和上呼吸道微生物直接雙向遷移和消除以維持動(dòng)態(tài)細(xì)菌種群的棲息地，通常稱為腸-肺軸；細(xì)胞因子和免疫細(xì)胞可以通過(guò)黏膜淋巴管和體循環(huán)在腸-肺之間移動(dòng)，控制共生細(xì)菌的豐度和多樣性，防止?jié)撛谥虏【旱倪^(guò)度生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)黏膜免疫和維持免疫耐受與炎癥之間的平衡。在肺癌的動(dòng)物模型和小型患者隊(duì)列研究中，微生物群失調(diào)不僅可能影響腫瘤進(jìn)展和對(duì)治療（尤其是免疫治療）的反應(yīng)，而且還通過(guò)影響早期致癌途徑在癌癥發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮關(guān)鍵作用[13]。

5 腫瘤發(fā)生

5.1 基因組異常 廣義的基因組異常包括基因組不穩(wěn)定性和CIN。前者包括點(diǎn)突變?nèi)鏢NVs、INDELs、基因組擴(kuò)增和重排、體細(xì)胞CNV和結(jié)構(gòu)變異（structure variantions,SV）；后者包括染色體碎裂、全基因組加倍（whole genome doubling,WGD）、染色體異倍性、雜合性缺失（loss of heterozygosity,LOH）、染色體重排、染色體片段缺失或擴(kuò)增、染色體插入和倒位等。只有小部分驅(qū)動(dòng)基因突變?cè)诎┳冞^(guò)程中發(fā)揮作用，這些突變?cè)谡：湍[瘤組織中具有顯著不同的突變頻率或者選擇優(yōu)勢(shì)；抑癌基因的多突變與雙等位缺失可能具有更大的促癌效力；染色體CNV和更大規(guī)模的SV也是腫瘤分子進(jìn)化過(guò)程的重要特征。

5.2 表觀遺傳異常 表觀遺傳異常主要表現(xiàn)為基因型不變而表型發(fā)生改變，包括DNA甲基化、組蛋白甲基化、染色質(zhì)重塑和各類非編碼RNA調(diào)控異常。與基因組異常類似，表觀遺傳異常在正常組織和器官中也并不罕見，尤其是在衰老的組織細(xì)胞中，這種現(xiàn)象也被稱為表觀遺傳漂移。表觀遺傳異常通常發(fā)生在基因組變異之前，為惡性細(xì)胞提供變異的土壤；或者發(fā)生在已經(jīng)惡變的細(xì)胞克隆內(nèi)，屬于相對(duì)晚期的事件[14]。

5.3 腫瘤內(nèi)異質(zhì)性（intratumour heterogeneity,ITH）ITH是指腫瘤形成過(guò)程中，克隆分化產(chǎn)生多個(gè)不同的亞克隆，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞在時(shí)間和空間上發(fā)生的異質(zhì)性改變。20世紀(jì)90年代末的微陣列技術(shù)和2005年第二代測(cè)序技術(shù)（nextgeneration sequencing,NGS）的誕生改變了該領(lǐng)域的研究范式，但是標(biāo)準(zhǔn)NGS方法對(duì)提供關(guān)于腫瘤亞克隆結(jié)構(gòu)的信息有限，由此開發(fā)了深度測(cè)序、多區(qū)域測(cè)序和單細(xì)胞DNA測(cè)序技術(shù)。

6 分子進(jìn)化

癌癥通常遵循分子進(jìn)化模式發(fā)生發(fā)展。癌癥克隆進(jìn)化動(dòng)力學(xué)研究的核心范式涉及體細(xì)胞在時(shí)間和空間進(jìn)化模式的系統(tǒng)發(fā)育樹，包括復(fù)制、可遺傳變異、遺傳漂移、選擇和環(huán)境變化[15]。1976年，Nowell[5]首先提出單克隆進(jìn)化的概念，接下來(lái)的幾十年的研究[16]表明，腫瘤細(xì)胞的發(fā)生發(fā)展并不總是隨機(jī)的，選擇壓力決定了腫瘤和克隆譜系的進(jìn)化軌跡，可通過(guò)突變頻率（1/f2）、突變豐度、變異等位基因頻率（variant allel frequency,VAF）、非同義突變/同義突變比率（dN/dS）、選擇壓力等理解腫瘤的分子進(jìn)化。大多數(shù)分子進(jìn)化研究都是從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)推斷樣本進(jìn)化史，一般通過(guò)ITH構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹推論腫瘤克隆譜系進(jìn)化順序。

分子進(jìn)化模型分為線性進(jìn)化（linear evolution,LE）、分支進(jìn)化（branching evolution,BE）、平行進(jìn)化（parallel evolution）、趨同進(jìn)化（convergent evolution）、中性進(jìn)化（neutral evolution,NE）和間斷進(jìn)化（punctuated evolution,PE）等。LE及BE模型主要體現(xiàn)基因組的SNVs及INDELs，LE模型缺少中間分類群且具有選擇優(yōu)勢(shì)，BE模型有中間分類群；PE模型主要體現(xiàn)CNV及SV，缺乏中間分類群；NE模型不具有優(yōu)勢(shì)選擇或適應(yīng)度變化，有中間分類群[17-19]。

7 臨床意義

7.1 肺腺癌發(fā)生 無(wú)驅(qū)動(dòng)基因激活的肺結(jié)節(jié)更多地表現(xiàn)為非典型腺瘤樣增生（atypical adenomatous hyperplasia,AAH）以及原位腺癌（adenocarcinomain situ,AIS）；AAH和AIS在無(wú)驅(qū)動(dòng)基因群體中占比46.2%，出現(xiàn)表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor,EGFR）突變概率為12.8%[20]。微浸潤(rùn)腺癌（minimally invasive adenocarcinoma,MIA）的EGFR突變率為10.0%；而浸潤(rùn)性腺癌（invasive adenocarcinoma,IAC）的EGFR突變率為28.8%[21]。肺腺癌的發(fā)生經(jīng)歷3個(gè)階段[22]：第一階段：吸煙等內(nèi)外環(huán)境因素誘導(dǎo)的KRAS或BRAF異常激活，促使正常細(xì)胞向AAH/AIS轉(zhuǎn)化；第二階段：在EGFR突變驅(qū)動(dòng)下，AAH/AIS向MIA轉(zhuǎn)化；第三階段：包括在EGFR、KRAS以及TP53的突變驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)镮AC。

肺癌驅(qū)動(dòng)基因突變通常與導(dǎo)致信號(hào)蛋白結(jié)構(gòu)性激活的事件有關(guān)，這種事件通常發(fā)生在受體酪氨酸激酶（receptor tyrosine kinase,RTK）/RAS/RAF通路的癌基因中[23]。KRAS突變與早期肺癌預(yù)后不良高度相關(guān)；EGFR家族參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、血管生成、細(xì)胞增殖、凋亡，與改善預(yù)后有關(guān)；BRAF位于RAS蛋白下游，在RAS-MAPK途徑中起著至關(guān)重要的作用，與預(yù)后無(wú)關(guān)；MAP2K1編碼一種作用于BRAF下游的蛋白。EGFR和BRAF中的驅(qū)動(dòng)基因突變已被證明是獨(dú)特的；此外，EGFR和KRAS中的不同突變特征已被證明在很大程度上是相互排斥的，并與不同的人口群體有關(guān)。驅(qū)動(dòng)基因如HER2擴(kuò)增和MET跳躍突變可能參與激活RTK/RAS/RAF通路。

及EGFR、RAS和RB1的突變一般發(fā)生在進(jìn)化早期，而包括SMAD4等在內(nèi)的更多癌基因的突變?nèi)菀装l(fā)生在進(jìn)化晚期。

TRACERx 421隊(duì)列中的805個(gè)原發(fā)腫瘤區(qū)域和來(lái)自248個(gè)肺腺癌的121對(duì)轉(zhuǎn)移樣本的全外顯子組測(cè)序數(shù)據(jù)，以及來(lái)自463個(gè)原發(fā)腫瘤區(qū)域的RNA測(cè)序數(shù)據(jù)，與詳細(xì)的全腫瘤和局部組織病理學(xué)分析相結(jié)合。以高級(jí)別成分為主的腫瘤表現(xiàn)出染色體復(fù)雜性增加，LOH和亞克隆體細(xì)胞CNV的負(fù)擔(dān)更高。以高級(jí)別成分為主的腫瘤的個(gè)別區(qū)域表現(xiàn)出較高的增殖性和較低的克隆多樣性，可能反映了近期大量的亞克隆擴(kuò)張。3p和3q染色體的主干缺失在低/中級(jí)別為主的腫瘤中增加，而純未分化的實(shí)體型腫瘤與具有實(shí)體成分的混合模式腫瘤相比，具有更高的主干臂或局灶3q重復(fù)和SMARCA4基因改變的頻率，表明不同的進(jìn)化軌跡[24]。

Jamal-Hanjani等[25]通過(guò)多區(qū)域全外顯子組測(cè)序?qū)?00例肺癌追蹤進(jìn)化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)肺癌患者廣泛存在驅(qū)動(dòng)基因突變和CNV，這些基因包括EGFR、MET、BRAF和TP53等；進(jìn)化后期驅(qū)動(dòng)基因突變超過(guò)腫瘤的75%，主要涉及染色質(zhì)修飾及DNA損傷反應(yīng)和修復(fù)（PIK3CA和NF1）；染色體不穩(wěn)定直接促進(jìn)了腫瘤異質(zhì)性，導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)基因CNV的平行進(jìn)化，包括CDK4、FOXA1和BCL11A擴(kuò)增。

7.2 多原發(fā)肺癌（multiple primary lung cancer,MPLC）MPLC的病因起源于“場(chǎng)癌變效應(yīng)”（Field Cancerization Effect）的概念，認(rèn)為整個(gè)呼吸系統(tǒng)長(zhǎng)期暴露于致癌因素中，致使支氣管肺泡上皮廣泛異型增生癌變，具有空間和時(shí)間的異質(zhì)性[26]。

有研究[27]發(fā)現(xiàn)，在隊(duì)列1中，EGFR、KRAS、BRAF和ALK突變的一致率為96%。在隊(duì)列2中，同一肺葉多個(gè)結(jié)節(jié)，36%為MPLC，40%為肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤，24%的分子檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)有用的信息。對(duì)于多個(gè)肺葉結(jié)節(jié)的患者，81.6%為MPLC，7.4%為肺內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤，11%的分子檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)有用的信息。在多發(fā)肺結(jié)節(jié)樣肺癌的治療上，通過(guò)切除所謂主病灶的基因檢測(cè)結(jié)果使用相關(guān)靶向藥物治療其他結(jié)節(jié)是沒(méi)有依據(jù)的[28]。

7.3 原發(fā)與轉(zhuǎn)移 絕大多數(shù)癌癥相關(guān)死亡（約90%）是由轉(zhuǎn)移而非原發(fā)性腫瘤引起的。越來(lái)越多的證據(jù)[29,30]表明，將轉(zhuǎn)移過(guò)程視為一個(gè)由物理途徑控制的過(guò)程過(guò)于簡(jiǎn)單。腫瘤細(xì)胞在原發(fā)部位、轉(zhuǎn)移路徑、轉(zhuǎn)移部位之間有復(fù)雜的動(dòng)態(tài)流動(dòng)，表現(xiàn)為多克隆、交叉克隆甚至返回原發(fā)部位（自接種）。Psaila等[31]提出轉(zhuǎn)移前壁龕（premetastatic niche）理論，認(rèn)為原發(fā)腫瘤會(huì)釋放一系列信號(hào)分子，使轉(zhuǎn)移灶周圍的成纖維細(xì)胞活化，募集骨髓中的造血干細(xì)胞以及循環(huán)免疫抑制細(xì)胞，從而改變局部微環(huán)境，且所有這些變化都是在腫瘤細(xì)胞到達(dá)轉(zhuǎn)移位點(diǎn)前完成的。

轉(zhuǎn)移分化時(shí)間是指轉(zhuǎn)移克隆首次存在的時(shí)間，而不是細(xì)胞從原發(fā)部位遷移的時(shí)間。早期分化是指原發(fā)腫瘤中有一組特定基因突變?cè)谵D(zhuǎn)移灶中完全不存在，表明在轉(zhuǎn)移分化后原發(fā)腫瘤內(nèi)發(fā)生了完整的克隆清除（PE模型單克隆轉(zhuǎn)移灶）。晚期分化是指患者原發(fā)腫瘤和所有轉(zhuǎn)移灶中都有同一組基因突變，表明在轉(zhuǎn)移分化后原發(fā)腫瘤內(nèi)沒(méi)有額外的克隆清除（BE模型多克隆轉(zhuǎn)移灶）[32]。

全基因組測(cè)序（whole genome sequencing,WGS）來(lái)自兩個(gè)未配對(duì)的原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性隊(duì)列的7108對(duì)71種癌癥的腫瘤樣本和匹配的正常樣本基因組[33]。在23種癌癥類型中，與原發(fā)腫瘤相比轉(zhuǎn)移性腫瘤每例患者的點(diǎn)突變［包括SBS、雙堿基置換（doublet-base substitution,DBS）和INDELs］只有適度的增加，其中的15種癌癥類型中的任何突變類型的突變負(fù)擔(dān)都沒(méi)有顯著增加。大多數(shù)癌癥類型的平均增加幅度低于每個(gè)樣本1.5個(gè)驅(qū)動(dòng)基因突變，并且所有突變類型（擴(kuò)增、缺失和突變）都導(dǎo)致了轉(zhuǎn)移性腫瘤中驅(qū)動(dòng)基因突變的增加。內(nèi)源性（例如SBS1和APOBEC）和外源性致癌過(guò)程（例如鉑類藥物治療可操作變異）存在高度可變的腫瘤特異性。轉(zhuǎn)移性病灶通常具有較低的ITH，染色體臂非整倍體顯示了一個(gè)普遍保守的圖譜。與腫瘤突變負(fù)荷（tumor mutational burden,TMB）相比，SV分析顯示了更廣泛的泛癌效應(yīng)，每種轉(zhuǎn)移性癌癥類型都有較大的增加，幾乎影響了所有研究的癌癥類型。

發(fā)生轉(zhuǎn)移的患者常見于年輕男性，原發(fā)性腫瘤富含微乳頭狀或?qū)嶓w組織學(xué)亞型，并具更高的TMB、CIN和基因組倍增率。TP53、SMARCA4和CDKN2A的失活與特定部位轉(zhuǎn)移時(shí)間的縮短相關(guān)。APOBEC突變特征在轉(zhuǎn)移瘤中更為普遍，尤其是肝臟病變。對(duì)匹配標(biāo)本的分析[34]表明，原發(fā)性腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤之間通常共享相同的致癌和可操作變異，但意義不明的基因CNV往往是轉(zhuǎn)移瘤特有的。只有4%的轉(zhuǎn)移灶具有在其匹配的原發(fā)灶中未檢測(cè)到的用于治療的可操作變異。

7.4 基因檢測(cè)和液體活檢 腫瘤分子進(jìn)化是具有時(shí)間和空間差異的動(dòng)態(tài)過(guò)程。從臨床診斷看，單次采樣ITH對(duì)BE和NE模型影響顯著，而對(duì)LE和PE模型影響有限。因此目前對(duì)腫瘤的取材和測(cè)序方式越來(lái)越傾向于多點(diǎn)取材、縱向監(jiān)測(cè)的模式。近來(lái)對(duì)循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumor cells,CTCs）和循環(huán)腫瘤DNA（circulating tumor DNA,ctDNA）或者患者衍生異種移植物（patient-derived xenograft,PDX）的研究也許能夠解決這一問(wèn)題，同時(shí)影像學(xué)的發(fā)展也是解決這個(gè)問(wèn)題的途徑之一[35]。

7.5 治療策略 盡管吸煙是肺癌最重要的危險(xiǎn)因素之一，但仍有大約25%的肺癌患者一生中吸煙少于100支。與吸煙者肺癌相比，不吸煙者肺癌表現(xiàn)出獨(dú)特的基因組結(jié)構(gòu)，包括較低的TMB，這些遺傳改變的普遍存在使不吸煙者肺癌的靶向治療獲益更多。然而，不吸煙者肺癌對(duì)PD-L1免疫治療的反應(yīng)要差得多，提示不吸煙者肺癌的TME可能與吸煙者肺癌不同，因?yàn)門ME在免疫治療中起著重要作用[36]。

依據(jù)分子進(jìn)化模型推導(dǎo)出肺癌進(jìn)化存在長(zhǎng)樹干、樹枝很少的特點(diǎn)，提示肺癌內(nèi)部亞克隆之間的共性大、差異小、藥物靶向治療的效果較好，但是靶向藥物治療的耐藥問(wèn)題一直困擾著臨床。在治療開始之前，耐藥突變（原發(fā)耐藥）可能存在于腫瘤群體中，通常是次要的亞克?。蝗绻鼈円苑浅５偷念l率存在或局限于腫瘤的未采樣區(qū)域，則可能會(huì)逃避基線樣本中的檢測(cè)；在藥物最大耐受劑量治療的選擇性壓力下，對(duì)治療敏感的人群減少，使耐藥人群在正選擇下展開PE模型，可以選擇適應(yīng)性治療的必要性最小劑量策略。治療耐藥性可能是一種新突變的結(jié)果（繼發(fā)耐藥），這種突變?cè)谥委熤芯哂羞x擇優(yōu)勢(shì)，并在腫瘤群體中固定下來(lái)，因此，耐藥需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能出現(xiàn)。還有一種進(jìn)化可以使腫瘤獲得對(duì)其他藥物的敏感突變，建議選擇序貫治療。

總之，肺癌發(fā)生發(fā)展的遺傳多樣性選擇假說(shuō)體現(xiàn)在肺癌發(fā)生、MPLC起源、原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶的分子進(jìn)化過(guò)程，并為基因病理檢查的時(shí)空性和藥物治療的策略提供了理論基礎(chǔ)。

Competing interests

The author declare that there was no competing interests.