近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院普外科蔣力主任醫(yī)師、張珂主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所合作在《Nature Communications》發(fā)表題為“Tumor phylogeography reveals block-shaped spatial heterogeneity and the mode of evolution Hepatocellular Carcinoma”的論文。該研究系統(tǒng)刻畫(huà)了肝癌空間異質(zhì)性的分布特征，闡明了其重要的進(jìn)化機(jī)制，為肝癌的預(yù)防和治療提供了重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金, 國(guó)家引才計(jì)劃青年項(xiàng)目、科技部重點(diǎn)研發(fā)等項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)資助。中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所劉曉東博士，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院普外科張珂主任醫(yī)師為共同第一作者，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院普外科蔣力主任醫(yī)師與中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所翟巍巍研究員、馬亮副研究員為共同通訊作者。

腫瘤是體細(xì)胞不斷積累突變，在達(dá)爾文進(jìn)化推動(dòng)下不斷增殖，最終演化成的細(xì)胞無(wú)限增殖的體細(xì)胞疾病。腫瘤研究和治療的最大障礙之一是腫瘤異質(zhì)性。腫瘤內(nèi)部不同細(xì)胞以及不同病人的腫瘤之間存在高度異質(zhì)性，因此闡明腫瘤異質(zhì)性的空間分布及其起源進(jìn)化機(jī)制具有重要的科學(xué)和臨床意義。本研究以肝癌為對(duì)象，通過(guò)“細(xì)胞生物地理”(Cellular phylogeography)的空間多位點(diǎn)取樣法，從13例患者中獲取了235塊腫瘤及癌旁組織，通過(guò)高通量測(cè)序取得了其基因組和轉(zhuǎn)錄組信息，通過(guò)比較腫瘤塊的物理距離、遺傳及轉(zhuǎn)錄差別，發(fā)現(xiàn)位置靠近的腫瘤組織在基因型和表型表現(xiàn)出更高的相似性，這種物理距離和遺傳/表型差異之間的正相關(guān)關(guān)系也被稱為距離隔離(Isolation-by-distance, IBD)的空間分布特征（圖一）。

通過(guò)進(jìn)一步的聚類分析發(fā)現(xiàn)，肝癌在二維空間上呈現(xiàn)出不同的區(qū)塊(Spatial block)特征。這些空間區(qū)塊形狀各異，區(qū)塊內(nèi)部相對(duì)均一，但區(qū)塊間差異顯著（圖二a）。研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在30%的病人里，同一腫瘤內(nèi)的不同區(qū)塊具有惡性程度不同的分子亞型，這些區(qū)塊分布的格局與中國(guó)古代的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期很類似，故被命名為空間競(jìng)爭(zhēng)分布(Spatially competing distribution，SCD)。通過(guò)比較不同分子亞型在空間上的分布，發(fā)現(xiàn)具有更高侵襲性的分子亞型，雖然其起源時(shí)間較晚，但其占據(jù)更大空間，說(shuō)明其具有更強(qiáng)（“后來(lái)居上”）的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)（圖二b）。此外，通過(guò)分析突變的頻率譜系(Frequency spectrum)和進(jìn)化樹(shù)的不對(duì)稱性(Phylogenetic asymmetry) （圖二c），發(fā)現(xiàn)自然選擇是驅(qū)動(dòng)空間競(jìng)爭(zhēng)分布格局的關(guān)鍵進(jìn)化驅(qū)動(dòng)力。最后，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的空間異質(zhì)性會(huì)影響分子標(biāo)志物的空間分布，繼而影響腫瘤診斷和治療預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

張珂，外科學(xué)博士，主任醫(yī)師，首都醫(yī)科大學(xué)普外學(xué)系副教授，碩士生導(dǎo)師。1994年畢業(yè)于第四軍醫(yī)大學(xué)，獲醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位。2001年畢業(yè)于軍醫(yī)進(jìn)修學(xué)院，獲外科學(xué)碩士學(xué)位。2007年畢業(yè)于首都醫(yī)科大學(xué)，獲普通外科臨床博士學(xué)位。從事肝膽胰腫瘤及門脈高壓外科治療與研究工作，在肝癌、膽管癌、胰腺腫瘤與門靜脈高壓癥等疾病的診斷、手術(shù)與圍手術(shù)期處理方面，具有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。主持2項(xiàng)省部級(jí)與1項(xiàng)局級(jí)科研項(xiàng)目，成果被SCI 期刊收錄7篇。

蔣力，主任醫(yī)師，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京地壇醫(yī)院普外科主任。1991年畢業(yè)于首都醫(yī)科大學(xué)。從事普通外科專業(yè)臨床與科研工作32年。主要從事肝膽外科、門脈高壓癥和普外科方面的外科治療和研究工作。尤為擅長(zhǎng)以肝功不全及免疫功能不全為背景的普外科疾病的臨床處理。兼任首都醫(yī)科大學(xué)普外科學(xué)系委員；北京醫(yī)師協(xié)會(huì)門靜脈高壓癥多學(xué)科診治醫(yī)師分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)；北京健康促進(jìn)會(huì)肝膽胰腫瘤專家委員會(huì)常務(wù)委員；北京醫(yī)學(xué)會(huì)外科學(xué)分會(huì)肝臟外科學(xué)組委員；中國(guó)醫(yī)療保健國(guó)際交流促進(jìn)會(huì)腫瘤免疫治療學(xué)分會(huì)委員；海峽兩岸醫(yī)藥衛(wèi)生交流協(xié)會(huì)肝膽胰外科專業(yè)委員會(huì)委員。在國(guó)內(nèi)外專業(yè)期刊以第一作者及通訊作者發(fā)表專業(yè)論著30余篇，SCI收錄10余篇。