团队开发工具和技术来探索癌症信号在亚细胞水平

今年,在美国大约有240000人将发现他们有肺癌。大约有200000人被诊断为非小细胞肺癌,这是死亡的第二大原因后心血管疾病。

乔治亚理工大学的研究员艾哈迈德Coskun正在努力改善这些患者的几率在最近发表的两项研究基本上集中在理解为什么以及患者对疾病和治疗的反应不同。

“我们学会了之间的分子和细胞之间的连接和通信是真正控制一切,关于是否病人获得健康,或他们将如何应对毒品,”Coskun说,助理教授华莱士·h·库尔特生物医学工程系乔治亚理工大学和艾莫利大学。

发表在期刊npj精密肿瘤学和iScience,详细的研究工具和技术的发展,深入探索肿瘤微环境在亚细胞层面,利用Coskun实验室的专业知识将多路细胞成像方法与人工智能技术相结合。

“我们正在开发一个更好的理解细胞信号和决策,以及如何协调肿瘤微环境,这可能导致更好的个性化,精密治疗这些病人,“Coskun说,他敏锐地感兴趣的是为什么有些病人对开创性的免疫治疗药物,和一些不喜欢。

考虑到这一点,他的团队开发了SpatialVizScore,他们描述的新方法npj精密肿瘤学,深入研究肿瘤免疫学在癌症组织和帮助确定哪些患者更有可能对一个免疫疗法。这是一个重大升级到当前癌症医生和研究人员使用的标准方法,Immunoscore。

得分的免疫力

Immunoscore作为预测工具,测量身体的免疫细胞包围并输入一个肿瘤。它表明承诺在预测病人的疾病复发的风险,开发个性化的治疗计划的关键一步。高分表明更好的免疫细胞浸润,而低分表明复发的风险更大。

但免疫细胞移动目标,表现出高水平的分子复杂性总是不能充分被传统Immunoscore方法。科斯昆SpatialVizScore,那团队给了immunoscoring扩大范围。

而标准方法如何T细胞与肿瘤,Coskun系统看着其他免疫细胞的相互作用,如巨噬细胞,有两个subtypes-M1和M2,经常发现自己在冲突。M1有助于消除病原体,而M2可以促进肿瘤的生长。

Coskun多重成像系统的看着这一切,观察这些细胞如何沟通和相互作用,并与癌症细胞,不仅在肿瘤,但在肿瘤环境。

“因为癌症细胞和免疫细胞并不总是彼此靠近,我们想象空间的连通性,我们想象细胞,社区或社区,“Coskun说。“但我们不仅观察癌症细胞与免疫细胞的相互作用。我们看immune-immune交互。通过观察这些不同的相互作用的影响,我们可以解释肿瘤,我们可以开发一个更全面的immunoscore。”

放大

在iScience研究中,研究小组远离社区和社区的细胞。相反,他们放大亚细胞蛋白质交互网络,它可以影响癌症的分子信号通路在细胞共同控制细胞的功能,可细胞分裂或细胞死亡。

每个分子激活另一个分子,这个过程是沿着“通路”重复直到最后分子被激活,细胞性能好还是坏。异常激活的途径会导致癌症,但有些药物目标特定的分子,可以防止癌细胞增长。

Coskun和他的团队正在使用他们的多重成像工具和机器学习的调查蛋白质相互作用解读信号通路的发病机制,导致耐药非小细胞肺癌。

“我们可以观察和地图蛋白质活动Coskun说,他的团队开发了一个叫快速与亚细胞成像技术解决多路复用免疫荧光(RapMIF)。

“蛋白质的决策,影响我们的细胞,“Coskun补充道。“现在我们可以看到他们如何沟通,他们是如何影响我们的细胞最终做什么。发现这是一个信号的方法,可用于设计精确治疗,最终帮助更多的病人与癌症抗争。”