科学家揭示不同的癌细胞如何“合作”来帮助无法治愈的儿童期脑瘤蔓延
![Simulating cellular invasion (A) Illustration of simulation flow. (B) Summary statistics used to measure invasion: (i) traveling-wave solution to reaction-diffusion equations fit to the spatial configuration of cells, (ii) convex hull area. (C) Measurements of pure population invasion, detailing the effect of proliferation and motility rates on the phenotype observed. (D) Highlighting the effect of introducing interactions on the phenotype observed. As the positive interaction strength increases, the area invaded relative to the pure culture also increases in a co-culture. Credit: Cell Reports (2022). DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111283 科学家揭示不同的癌细胞如何“合作”来帮助无法治愈的儿童期脑瘤蔓延](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/scientists-reveal-how.jpg)
科学家们已经揭示不同类型的癌细胞如何积极互动,共同传播儿童脑癌。
使用数学建模,团队提供了一个框架来检测,测量和映射的相互作用不同类型的细胞间扩散内在脑桥的神经胶质瘤(DIPG)——脑部肿瘤开始在一个类型的细胞被称为“不成熟胶质祖细胞”之前蔓延到大脑的其他部分。
癌症研究所的研究人员,领导了这项研究,发表在伦敦细胞的报道。
他们希望目标和阻塞的交互,允许细胞共同入侵周边地区可能成为新的治疗策略,这是迫切需要在这个目前无法治愈的儿童癌症。
肿瘤细胞内合作
DIPG肿瘤是由多个亚型的癌症细胞。2018年,该研究所的科学家小组(ICR)发现的第一个癌症研究证据表明,不同亚型的细胞在肿瘤可以比仅仅cooperate-rather争夺资源,是共同的信念。
第一次他们的新研究显示,某些亚型有积极的影响他人的细胞里混进了新的途径进行测试和开发治疗儿童癌症。
研究探讨了两种不同的癌症亚型之间的交互cells-labeled VI-E6从病人和VI-D10-obtained捐赠组织活检,在实验室里当生长在一起。VI-E6亚型能够进一步蔓延在VI-D10的培养。
合作增加了一倍多
使用深度学习处理图像的实验在实验室里,科学家们能够识别交互,一个细胞亚型合作并帮助其他生长和蔓延—区分这些交互和那些亚型蔓延超过另一个由于其他不相关的因素,如空间的限制。
先前的模型探索合作癌细胞集中在增长,但是这种创新的研究是第一次测量交互影响肿瘤细胞的扩散和入侵周边地区。
研究者证明细胞表现不同的培养在一起在实验室里,而不是在不同的环境中。培养两个不同亚型一起翻了一倍多的传播肿瘤。
当他们成长的两个不同的细胞亚型在一起,研究人员发现癌细胞得以传播和入侵面积更大。当一个亚型旅行和传播更迅速,其他的速度decreased-highlighting共生的相互作用,在不伤害一个亚型收益好处或获益,以及剥削的交互,提高健身的一个亚型,同时减少利用亚型的健身。
对更多更好的个性化治疗方案
研究结果表明DIPG细胞亚型之间的相互作用起到关键作用在帮助肿瘤入侵当地环境和spread-adding我们理解这个儿童癌症进展如何。
通过这种方法,研究人员提供了一个框架,该框架可以应用到更多的癌症类型。通过提供一个方法,识别和测量这些细胞相互作用,治疗的效果也可以探索。
研究人员越来越意识到重要性差异癌细胞在单一肿瘤对治疗结果。他们的希望是,识别和测量癌症细胞亚型之间的相互作用可能导致更好、更个性化的治疗方案。
这项研究是由克里斯·琼斯和教授共同教授安德里亚·Sottoriva前组长进化和癌症中心的拥有。
攻击肿瘤破坏积极互动的
研究领导者教授克里斯•琼斯儿童脑部肿瘤的生物学教授的癌症研究学院说,伦敦
“这儿童癌症治疗非常困难。几乎所有的孩子DIPG死在两年内,迫切需要新的治疗方法,|
“我们开始解释不同类型的细胞DIPG彼此交互和处理疾病。|
“通过结合深度学习和先进的数学建模实验数据,我们提供一个框架,用于探测、测量和映射这些互动,我们希望将导致测试和开发的新方法治疗中断的攻击肿瘤细胞亚型之间的积极互动,促进负面的互动。”
博士研究作者海德尔塔里,进化基因组学和建模团队的一部分癌症研究所的研究,伦敦,说,“如果一个亚型配合不同亚型的方式驱动肿瘤的生长和扩散,将是至关重要的目标和阻止这种合作阻止癌症的目标。”
“这种创新研究提供了一种方法来确定细胞相互作用的多少,和框架可以应用到许多不同的癌症类型。”
儿童和年轻人的劳拉。丹尼尔森博士的研究领导英国癌症研究所,说,“这项研究说明了数学建模的能力,以更好地理解癌症细胞互动和传播。”
“需要做更多的工作去理解我们如何可能目标这些交互,但是发现这类研究带来希望发展更多有效的治疗儿童和年轻人受到癌症。”
更多信息:海德尔塔里等量化的空间subclonal提高儿科神经胶质瘤的侵袭性表型的相互作用,细胞的报道(2022)。DOI: 10.1016 / j.celrep.2022.111283