癌症与免疫系统进行进化上的“军备竞赛”

一项新的研究报告称，在癌症和免疫系统之间的“进化军备竞赛”中，具有侵略性的、高度突变的癌症进化出逃避路径，以应对免疫攻击。

食道癌和胃癌的修复DNA系统存在缺陷，它们会产生大量的基因突变，从而对化疗等治疗产生抗药性。

但他们的大量突变意味着它们对免疫系统看起来“外国”，并使他们易受免疫发作的影响 - 以及易受新免疫治疗的影响。

伦敦癌症研究所的科学家发现，这些“超突变体”肿瘤迅速发展策略，以掩盖免疫系统和逃避攻击。

达尔文进化在癌症中的重要作用

这些发现强调了达尔文进化论在人类进化中的重要作用癌症，以及肿瘤如何应对免疫系统 - 在未来，他们可以帮助优化用免疫疗法和其他药物如化疗。

该研究发表于自然通讯今天（星期四），并被癌症研究英国和肖特兰德研究慈善信托资助。它是癌症研究所（ICR）工作计划的一部分，以了解癌症如何适应和发展，以应对其环境的变化，例如通过疏散免疫系统或抵抗治疗。

ICR是世界上第一个专门设计药物发现项目以应对癌症进化和耐药性的主要挑战的组织，将被安置在其新的7500万英镑的癌症药物发现中心。

显着高度的遗传变异

在这项新研究中，研究人员详细分析了来自胃和食道的四种肿瘤的基因景观，这些肿瘤在一个或多个重要的DNA修复基因上有缺陷，使它们“超突变”。

研究人员分析了每位患者肿瘤的七种不同区域的遗传构成，以及他们癌症蔓延的遗址。

他们发现超突变体胃肿瘤的遗传变异程度惊显了，平均近2,000种不同的基因缺陷 - 远高于皮肤癌中发现的436个故障，在研究中分析的下一个最高度突变的癌症类型。

同一种肿瘤的不同部位在其突变上表现出极大的差异——比新研究中分析的其他肿瘤类型多得多——使得快速达尔文进化成为可能。

逃避免疫发作的突变

重要的是，两只胃和胃肠杆菌肿瘤，渗透水平最高免疫细胞每个都开发了几种突变，使他们逃避免疫发作。

这些突变发生在称为B2M，HLA和JAK1 / 2的基因中，该突变通常有助于免疫细胞识别和攻击癌细胞。当基因不能正常发挥作用时，尽管有大量的突变，免疫系统无法发现癌细胞。

研究人员认为，高度突变的癌症来自免疫系统的特别强烈的选择性压力 - 可以利用巨大的遗传变异来发展比其他癌症更快，使其特别难以治疗。

但过度突变的胃和胃肠杆菌肿瘤对新型免疫治疗非常敏感 - 表明免疫系统可以有效地对抗最快的不断发展的肿瘤。

这些新发现进一步证明，在引发与免疫系统的“军备竞赛”中，高突变率是一种进化结果——这有助于解释为什么这些癌症对免疫治疗异常敏感。

在癌症演变之前保持一步

这些结果将帮助研究小组进一步研究癌症进化对免疫反应的影响，这些数据来自一项新的临床试验，该试验着眼于免疫治疗对类似的高突变肠道肿瘤的可能益处。

在未来，研究人员希望他们的发现还可以通过使用类似的策略对免疫系统的类似策略，并在癌症演变之前保持一步。

ICR现在剩下的400万英镑用于完成癌症药物发现中心，并用其雄心勃勃的达尔文药物发现计划提供最先进的设施。

伦敦癌症研究所的翻译造福结理团队领导者Marco Gerlinger博士说：

“我们的新研究表明，在高度突变的肿瘤中，癌症和免疫系统正在进行一场进化的军备竞赛，它们不断寻找新的方法来击败对方。”

“观察高度突变的肿瘤和免疫细胞共同进化的细节表明，免疫系统可以跟上癌症的变化，目前的癌症疗法可以变得有抵抗力，我们可以使用免疫疗法来改变这种军备竞赛的平衡，延长患者的生命。”

“接下来，我们计划研究超突变肿瘤与免疫系统之间的进化联系，作为一种新的临床试验，观看肠癌免疫疗法可能的好处。”

“我们可以打破进化的平衡，使之对我们有利。”

伦敦癌症研究所的首席执行官Paul Workman教授说:

“癌症进化是当今癌症研究和治疗中最大的挑战，而加深我们对肿瘤如何在治疗过程中进化的理解绝对是找到克服耐药性的关键。”

“这项迷人的新研究表明，癌症如何与免疫系统共同发展，每个响应都对另一个反应变化。没有治疗，癌症将赢得这种进化的军备竞赛，但我们可以提起赞成的平衡免受精心设计的免疫疗法的免疫系统。

“我热衷于看到我们的研究人员利用他们的新洞察力进入癌症演变，以帮助预测癌症对免疫疗法的反应，最终增强我们使用免疫治疗以最大化其影响的方式。”

Charles Swanton教授，癌症研究英国的首席临床医生说：

“这项研究强调了解癌症如何发展的重要性，并突出患者施加的选择压力免疫系统和发展肿瘤。

“提高癌症患者成果的挑战是完全理解癌症的进化规则本。这将意味着从迄今为止，这些研究人员已经分析了来自四个患者的癌症的样品，从而分析了更多癌症的患者的更多样本．

我们还有很长的路要走，但我们希望随着癌症进化的规律被揭示，我们可以发现治疗和护理这种疾病患者的新方法。”

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