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尽管最近在晚期或转移性非小细胞肺癌的治疗方面取得了进展，但远处转移仍然是癌症相关死亡的主要原因和实现长期生存的障碍。远处转移是各种实体肿瘤发展的一个不祥的特征和最终结果，包括nsclc。从肿瘤起源到播散的肿瘤细胞在远处器官的定植是一个多步骤但效率低下的过程。虽然我们对远处转移所涉及的细胞和分子机制有了很好的了解，但不同转移到原发肿瘤的遗传分化和系统发育关系仍然很大程度上是不确定的。
新的证据表明，肿瘤的发展可以被认为是一个不断进化的达尔文模型。转移也可以被看作是肿瘤细胞通过微观和或宏观进化转移从原发灶扩散到转移的进化过程。与经典的转移只有在肿瘤形成的后期才出现的观点不同，最近的研究表明这一过程可能发生在肿瘤形成的早期。为了系统地阐述这一过程，提出了两个一般的进展模型，即线性进展模型和平行进展模型。
这两种模式从两个维度加以区分：1原发灶出现转移的相对时间；2预期的遗传分化，特征是比较原发灶和匹配的转移灶之间突变的总和。尽管最近对原发肿瘤和转移灶的比较研究表明，不同类型的癌症可能同时存在线性和平行的转移进展，但目前尚不清楚癌症不同器官部位的转移是遵循相同还是不同的进展模式。此外，受癌症影响的同一转移器官的转移内和转移间的异质性仍未完全阐明。对这些问题的更好理解不仅将为转移过程的生物学提供新的见解，而且还将有可能揭示同时针对原发肿瘤和转移肿瘤的治疗策略的差异。
为了全面探讨肺腺癌最常见的两种转移方式--肝转移瘤li和脑转移瘤
的遗传差异和亲缘关系，我们对10例原发肿瘤li-p和肝转移瘤li-、11例原发肿瘤
-p和脑转移瘤
-的63例组织和血液标本进行了全外显子测序es。为了保证肿瘤的自然进化状态，在任何系统治疗之前，都会将符合条件的组织和外周血液样本进行匹配。此外，我们还收集了另外16份手术样本和5例仅有
s的肺腺癌患者的配对外周血液，并对其进行了测序。我们的目标包括：1确定肺腺癌的li和
在其原发瘤的单核苷酸变异snv和拷贝数变异v方面是否有不同的突变景观；2比较li和
的进化模式；3表征
的转移内和转移间的异质性。
最典型的突变驱动基因包括28例667样本中的tp5315例23例和12例286样本中的egfr突变6例23例图1a。值得注意的是，tp53和egfr突变在匹配的原发肿瘤和转移肿瘤之间高度一致。
为了研究肿瘤间的异质性，已识别的基因改变被分类为共享的存在于原发和转移肿瘤中或私有的仅存在于原发和转移的肿瘤中突变。23我们观察到li队列中肿瘤间的同质性明显更高，被鉴定为共享的基因突变的中位数为663范围为61-971。这与
队列中发现的68范围为00-305共享基因突变的中位数形成鲜明对比。
li-p和li-之间的tb相似papapapapgt0999。
然后，我们利用皮尔逊相关分析计算突变相似度，以描述配对的原发肿瘤和转移肿瘤之间突变特征的一致性和差异性。如图1e和1f所示，我们观察到li组li-p和li-之间的突变一致性较高，而
组
-p和
-之间的突变一致性有限。统计分析表明，li组突变相似性的皮尔逊相关系数显著高于
组p0019。
我们用皮尔逊相关分析研究了配对的原发瘤和转移瘤之间v分布的不一致性。结果显示，li-v模式高度相似，10例中有9例900的相关系数大于08。然而，配对的
-vs模式高度不一致，11例中只有4例364的相关系数大于08。统计分析表明，li组的v相似性显著高于
组p0035。
总共有42条通路在这些样本中显著富集，与li-p相比，li-具有独特的显著丰富的转移相关通路，如notch信-受体相互作用。notch信号也在
-中丰富，但在
-p中不丰富。并且，
-，还有许多独特的途径，如药物代谢、几种免疫相关途径、细胞凋亡和错配修复。为了了解
-p和
-中的通路水平相似性是否也比li-p和li-中的降低，我们进行了通路特征分析，并计算了样本组之间的通路水平相似性参见材料和方法。事实上，与它们相匹配的原发肿瘤相比，
-有明显不同的途径富集，而li-有更多相似的通路。p00011。
2配对原发和转移性肿瘤的系统发育关系
为了研究li和
的进化过程例如，线性与平行发展模型4，我们研究了原发肿瘤和它们匹配的转移瘤之间的系统发育关系。我们推断了基因组改变的序列，然后使用两种独立的算法重建了每种情况下的系统发育树。我们在图3a中列出了每组的三个有代表性的案例。
3配对
的转移内和转移间同质性
由于
在配对的原发灶和转移灶之间表现出明显低于li组的突变和拷贝数变异相似性，因此我们随后研究了
的转移内和转移间的异质性。我们采用了如前所述的方法研究
的转移内单个
的多个区域和转移间来自同一患者的多个
的异质性，24例，并收集了另外5例肺腺癌患者的
标本。如图4所示，单个
病灶被分成来自患者