从未细胞状态或许可以解释癌症的能力抵抗药物

癌症的发展才能抵抗化疗一直是主要障碍实现持续缓解或治愈。虽然肿瘤可能减少化疗后不久,很多时候他们最终会长回来。

科学家曾经认为,独特的基因突变肿瘤衬底耐药性。但越来越多,他们在其他铸造他们的眼睛,nongenetic变化癌症细胞解释他们的适应性。

例如,一个方法癌症细胞可以产生耐药性是通过改变他们的身份。敏感的前列腺癌的细胞激素阻滞剂治疗可能演变成一个细胞类型,不需要荷尔蒙的增长。

而不是特定的突变使他们身份的这些变化是通过改变基因表达的肽或关闭特定基因。由于这些变化,单一的肿瘤可以变得非常不同的细胞组成的。这治疗异质性带来的挑战,因为一个药物可能对很多不同的细胞类型。

一项新的研究从斯隆凯特林研究所的一个研究小组,科赫研究所综合癌症研究在麻省理工学院,和卡拉曼细胞天文台Broad研究所发现,这个肿瘤异质性可以追溯到一个共同的来源:一个特别灵活的细胞状态的特点是肿瘤细胞的一个子集,可以产生许多不同的细胞类型。

“高塑性细胞状态的起点是我们看到的异质性肿瘤,”图Tammela说助理成员在癌症生物学和遗传学项目滑雪和新论文的通讯作者,7月23日发表在《华尔街日报》癌症细胞。“这就像一个繁忙的十字路口的道路:无论一个细胞想identity-wise,它必须经历这个细胞状态。”

因为这个细胞状态产生的几乎所有细胞在肿瘤的异质性,这是一个有吸引力的潜在的治疗目标。

特定的肿瘤研究人员检测了小鼠肺癌肿瘤生长。陈柏宇,医生做一个奖学金Tammela实验室和论文的主要作者之一,说找到这个不寻常的细胞状态是一个意外。

“这个高度塑料细胞状态是一个全新的时代,”他说。“当我们看到它时,我们不知道那是什么,因为它是如此不同。它看上去不像正常的肺细胞癌症从何而来,它并没有像肺癌。胚胎胚层干细胞的特性,软骨干细胞,甚至肾脏细胞,都混在一起。”

尽管如此,他和他的同事们发现这些在每个肿瘤细胞检查,这表明细胞在生物学上非常重要的。

细胞状态的路线图

研究人员发现这些高度塑料电池采用一种相对较新的实验室技术单一细胞RNA序列(scRNA-Seq)。这种技术可以让研究人员采取“摄像镜头”单个细胞的基因表达profiles-revealing哪些基因。通过执行scRNA-Seq在肿瘤增长随着时间的推移,他们能够看何时以及如何出现在不同的细胞类型肿瘤的进化。从这些数据,研究人员能够创建一种映射的细胞来自其他细胞。

“地图包含主要高速公路和小土路,“Tammela博士说。“高塑性细胞状态,我们发现坐在中间的地图。它有很多路径,它有更多的路径出来。”

这个高塑性细胞状态的出现肿瘤的进化和坚持在其增长。事实上,Tammela博士说,“这是唯一的细胞状态,我们发现在每一个肿瘤。”

不是干细胞

Plasticity-the细胞产生其他细胞的能力,承担不同的身份是干细胞的一个著名的特性。干细胞扮演重要角色在胚胎发育和组织修复。许多科学家认为癌症源于特定的癌症干细胞。

但Tammela博士和他的同事们不认为这些高塑性细胞是干细胞。

“当我们比较这些高度塑料细胞的基因表达特征正常茎细胞或已知的癌症干细胞,签名不匹配。他们看起来完全不同,”他说。

与干细胞不同,他们不是在一开始就肿瘤的增长。他们只出现后。

改变抵制毒品

许多之前的研究都在寻找可能的“抵抗突变”占肿瘤基因变化的能力抵抗癌症药物的影响。有些已经发现,更多的阻力仍然是一个神秘的基础。这项新发现提供一个潜在的解谜。

“我们的模型可以解释为什么某些肿瘤细胞对治疗和没有阻力,我们可以识别的遗传基础,”陈博士说。

重要的是,并不是所有的细胞肿瘤适应,他解释说。肿瘤细胞的一个子集,只是更多的塑料,更具延展性。

通过结合化疗药物新靶点的药物高度塑料细胞,研究人员认为这可能避免耐药性的出现,提供更持久的缓解。

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