好消息!癌细胞转移路线有望被摸清!
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但是,近日发表在《Nature》封面上的一项来自美国麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的研究团队为这一难题带来了光明。研究团队通过动物模型证明,人类癌细胞的转移是可以被预测的。他们发现,癌细胞是否会转移、转移到哪个器官取决于遗传和临床因素。
在此项研究中,研究团队将带有“条形码标记”的不同组合的癌细胞系,注入免疫缺陷小鼠体内的循环体系中。35天后,对实验小鼠的脑、肺、肝、肾和骨进行样本采集,并进行高通量测序。通过对标记二维码的识别,以确定癌细胞系会转移到哪个器官,即器官特异性转移模式。
结果显示,有超过200种癌细胞系可以在免疫缺陷小鼠的体内存活并转移。随后,他们确定了与肿瘤转移相关的关键特征:肿瘤类型、起源位置、年龄等。研究人员利用这些信息生成了第一代癌细胞转移图谱MetMap,以显示每一个癌细胞系转移潜力的交互图。这也是有史以来首张描述不同癌症如何转移的图谱。
这项有价值的图谱可以帮助科学家发现更多新的细节,如:哪些是驱动癌症转移的因素;为什么有些癌症比其他癌症扩散得更为猛烈?为什么某种癌症总是倾向于转移到特定器官?抗癌药物的使用怎么才更具有靶向性等。
布罗德研究所的首席科学家Todd Golub说:“对于很多癌症患者来说,尽管采取了治疗手段,但不幸的是,他们的肿瘤还是出现了转移复发。这会让人认为有些肿瘤可以在任何地方存活,但事实并非如此。”
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为了验证MetMap的实用性,研究团队还通过乳腺癌转移到大脑的分子基础进行了验证。MetMap显示这种乳腺癌细胞系具有大脑扩散倾向。通过该种转移性乳腺癌细胞系与非转移性乳腺癌细胞系进行基因组比较,发现了该种转移性乳腺癌细胞系的脂质代谢存在关键改变。而这种脂质代谢的改变,使得该种癌细胞更易于在大脑微环境中生存。这也为未来通过阻断脂质代谢来拦截并杀死乳腺癌细胞的方案提供了分子机制的支持。可见,该方案提供了从预测、差异分析到个性化治疗方案整个癌症治疗流程的功能。
该图谱和研究模式对于科研界来说意义重大,但该研究的短板在于,是基于免疫缺陷的小鼠作为研究载体的,因而,人体免疫系统的功能和作用并没有参与。在验证时,也只是使用了众多癌症中的一种乳腺癌,且是其中的一条脑转移路线。
不过,我们还是要再次感谢研究团队在阐明癌细胞生长和组织微环境之间复杂相互作用所做出的贡献。如果后期,人类能发现是什么让不同癌症可以适应不同的器官环境,我们将有望从源头掐断癌细胞的转移,从而降低癌患的死亡率。