来自单个患者的癌细胞,有更多相似?
发布日期:2021-12-02即使在单个癌症患者中,也存在大量不同的个体肿瘤细胞,它们表现出与生长、转移和对化疗的反应相关的不同行为。为了执行这些行为,每个癌细胞都使用其基因以一种称为“基因表达特征”的独特方式制造所需的分子。
为了将基因表达特征与癌症进展和化疗耐药相关联,由来自南加州大学的 Rong Lu 和来自 Cedars-Sinai 的 Akil A. Merchant 领导的一组科学家在Nature Communications 上发表的一项研究中,引入了一项新的遗传技术。
为了开发实验系统,来自南加州大学的第一作者 Humberto Contreras-Trujillo 和他的同事结合了两种现有技术。第一个使研究人员能够读取白血病患者个体癌细胞的基因表达特征,由 Lu 实验室开发的第二项技术使科学家们,能够用可遗传的、基于 DNA 的“条形码”标记单个白血病细胞,从而提供一种方法,不仅可以在疾病进展过程中追踪细胞,还可以追踪它们的后代。
使用这个实验系统,该团队分析了条形码白血病细胞代表性样本的基因表达特征,然后将剩余的细胞移植到小鼠体内。
不同的基因表达特征与癌细胞,最终进入小鼠的各种器官相关,例如 CMC2 基因高表达的癌细胞倾向于定植卵巢,而 CMC2 表达水平低的细胞在血液和脾脏中建立集落。其他基因BTK、DNAJC 和 LRIF1表达升高的癌细胞,倾向于在骨髓的离散口袋中产生后代。
当科学家们停用这些基因时,白血病细胞会加速迁移,从而失去粘附在骨髓中其他细胞的能力。“在我们的研究中,我们能够识别出以前未知的与疾病进展和化疗耐药相关的基因。这些基因可能为未来的治疗提供新的靶点,”Richard N. Merkin 干细胞生物学助理教授 Lu 说USC 的再生医学、生物医学工程、医学和老年学,以及白血病和淋巴瘤协会学者。
通过证明具有不同基因表达特征的癌细胞,倾向于在不同的器官和骨髓袋中生长,该研究还强调了癌症研究人员面临的一个主要问题:研究患者细胞的非代表性样本。例如,如果医生通过标准抽血收集患者细胞,样本将不包括位于骨髓袋中的非循环白血病细胞。