2024-08-31 09:34来源:本站
想象一下,你即将进行一次越野旅行,在沿途的景点停下来欣赏当地的景点。你可能希望手边有一份道路地图集,里面有不同比例尺的地图,既包括主要的高速公路,也包括小城市和城镇的道路。或者至少有一个GPS,可以用这些信息访问数字地图集。
直到最近,癌症研究人员一直就像越野旅行者一样,只有几个热门城市的几张地图。由于某些癌症的生长速度非常快,这些地图很快就会过时。这种情况阻碍了医生了解肿瘤内部真实情况并开发有效治疗方法的能力。
人类肿瘤图谱网络(HTAN)的创建就是为了改变这种状况。它的目标是开发多种癌症的高分辨率地图,这样医生就可以对肿瘤的纹理地形有一个更完整的看法。包括它们如何随着时间的推移而变得更加致命。HTAN是由美国国家癌症研究所资助的,涉及美国各地的癌症中心联盟。
经过几年的艰苦研究,纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究人员制作了第一个这样的地图集-;小细胞肺癌-;现在可以观看了,它充满了新的见解。
不仅如此,这些干细胞还具有转移性;也就是说它们很容易传播;研究人员在许多SCLC肿瘤中发现了它们,否则它们是非常不同的。
“这是一个巨大的惊喜,”MSK的计算生物学家Dana Pe'er说,她是HTAN的首席研究员,也是肺癌图谱项目的共同负责人。“这增加了一种可能性,即这一小部分细胞可能会驱动肿瘤的转移行为。”
小细胞肺癌是最致命的癌症之一。它倾向于早期和侵略性地传播;三分之二的病例在诊断时已经转移。化疗不是很有效。研究人员希望他们的新图谱(于2021年10月14日发表在《癌细胞》杂志上)将改善对癌症患者的护理。
建立图谱需要来自两个专业领域截然不同的团队多年的合作:像Rudin博士这样的临床医生在小细胞肺癌方面具有特定疾病的专业知识,而像peer博士和她的团队这样的计算生物学家。
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Rudin博士指出,这篇论文有四位共同第一作者。不寻常的事件-;作为完成这样一项研究所需的技能多样性的证据。共同第一作者是Joseph Chan, álvaro quintana - villalonga, Vianne Ran Gao和Yubin Xie。
佩尔博士是斯隆凯特琳研究所计算与系统生物学项目的主席,他在计算方面发挥了带头作用。她是单细胞RNA测序(scRNAseq)方面的专家,这项技术可以让科学家获得数百个细胞中哪些基因同时被激活的详细图像。
通过将scRNAseq应用于从MSK患者获得的SCLC肿瘤标本,Pe'er博士和她的团队能够在周围肿瘤细胞中发现这种罕见的干细胞样细胞群,就像大海捞针一样。
她说:“我们永远无法通过批量测序来发现这些细胞。”“我们真的需要通过单细胞分析来找到它们。”(批量测序是在scRNAseq出现之前研究人员会做的事情。基本上就是把肿瘤放进搅拌机里,然后对所有脱落的RNA进行测序。)
单细胞技术也让研究小组走得更远。在构成这一小群人的细胞中,有一个基因脱颖而出:PLCG2。这种基因产生一种充当“第二信使”的蛋白质。它将信号从一种蛋白质传递到另一种蛋白质。
鲁丁博士说:“PLCG2最初并没有让我觉得它是一种会参与调节干细胞数量的基因。”“它看起来更像是一只工蜂。”
但事实上,PLCG2似乎确实发挥了重要作用。科学家们发现,这种基因在这种类似干细胞的人群中表达得最高。当他们通过实验增加或降低其在癌细胞系中的活性时,它改变了癌细胞转移的能力。
研究人员认为,这些plcg2含量高的细胞可能是SCLC侵袭性的部分原因。如果是这样,它将为治疗开辟新的可能性。
Rudin博士说:“我们的想法是,如果我们能够开发出选择性靶向这种细胞群的策略,我们可能能够抑制转移并最终改善小细胞肺癌患者的预后。”
“我们真正想做的是试图阻止转移,”佩尔博士补充说。“但要做到这一点,我们需要更好地了解这些罕见的细胞群,这些细胞群似乎是驱动它的。这就是这个地图集的目标。”