肿瘤组织起源于一个细胞，在肿瘤细胞无限扩增的过程中，细胞会获得不同于其他细胞的遗传和表型信息。在最新的一项研究中，科学家们发现，与正常细胞相比，结直肠癌细胞的突变率明显增加，而且，肿瘤组织中的每一个细胞都是独一无二的。

这一研究于4月11日在线发表在《Nature》期刊，由来自英国Wellcome Sanger研究所、荷兰Hubrecht研究所的科学家们完成。他们利用最新的单细胞、有机技术解析了结直肠癌（Colorectal cancer）的突变过程。

结直肠癌是全球第三大最常见癌症，占所有癌症病例的10%。仅在英国，每年有超4.1万人会被确诊患有这一疾病。已有研究表明，结直肠癌包含对治疗有不同反应的亚克隆，然而迄今为止，科学家们还未能破解肿瘤内部多样性的程度和特征。

在最新的研究中，团队从3名结直肠癌患者身上获取肿瘤组织以及周围健康的肠隐窝，从中分离出单细胞，并以单细胞为基础培育出类器官（organoids），即3D版迷你肠组织。

文章通讯作者之一、荷兰Hubrecht研究所的Hans Clevers教授表示：“类器官之前从未被应用于研究单个癌细胞。实验室的Nobuo Sasaki从肿瘤中分离出多个单细胞，并在体外培育成类器官。这给予我们从单细胞水平研究癌症突变的可能——通过对比来源于同一组织的正常细胞、癌变细胞的差异，从而解析癌症发生、发展的过程。”

研究揭示，结直肠癌细胞会表现出广泛的突变多样性，而且突变率比正常的肠细胞多几倍。同时，肠癌组织中每一个细胞遗传信息都不同。

这项研究还表明，肿瘤细胞的突变进程与健康细胞有着显著的差异。值得注意的是，在癌症确诊之前的很多年，突变率就已经发生改变。研究人员认为，这一时间窗能够为未来的诊断提供线索，有望成为检测到细胞早期突变率上升的关键期。

文章通讯作者、Wellcome Sanger研究所的Sir Mike Stratton教授表示，这一研究可以为我们提供癌症发生方式的细节。通过比较个体健康细胞、肿瘤细胞的突变模式，我们可以了解到突变的状态，从而寻找到引发突变的原因。此外，了解突变的起源，有助于我们避免可能的风险因素，最终减少癌症的发生。