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首张癌细胞转移图谱,期待为癌症患者带来希望

首张癌细胞转移图谱,期待为癌症患者带来希望

有效抗癌找教授,你好,我是曹三玲。每天写一篇文章,分享我对癌症康复的研究和经验,这是第1516篇文章,希望对你的康复有帮助。

癌症患者学员在填写意象治疗康复指导登记表中,大部分的学员都是希望预防复发转移。

对很多癌症患者来说,癌细胞的转移和扩散最为致命。因此,患者会对癌症的未知充满了恐惧。

事实上,癌症转移(metastasis)是各种癌症导致死亡的最主要原因。

不过,癌细胞的转移一般都会转移到特定的目的地,而不会影响到其他的器官,也被称为“器官亲和性”。

因此,对于癌症转移的研究也被研究人员认为是癌症研究的重要突破口。

2020年12月9日,发表在《Nature》封面上的一项研究中,来自美国麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学的研究团队为这一难题带来了光明。

相关研究以 “A metastasis map of human cancer cell lines” 为题发表在了 Nature上,并被评为当期封面文章。

他们巧妙地利用 DNA 条形码技术,将 500 株人类癌细胞系注入到小鼠体内,得到了一份珍贵的癌细胞转移图谱(Metastasis Map, MetMap),这是有史以来首张描述不同癌症如何扩散的图谱。

图|MetMap 示例(来源:https://depmap.org/metmap/)

一、人类癌细胞转移是可以预测的

MetMap源于癌症项目科学家金鑫博士的大量研究工作。

金鑫及其合作团队给代表21种不同癌症的500种癌细胞系中的每一种都贴上了独特的DNA条形码分子,使他们可以识别并追踪癌细胞。

随后,研究人员将不同组合的细胞系注入免疫缺陷小鼠的循环系统中,以监测细胞的扩散。

五周之后,再从脑、肺、肝、肾和骨中采集样本,并完成高通量测序,以确定哪一种细胞系扩散到具体器官。

研究团队发现,超过200个细胞系在小鼠体内存活并发生转移。随后,他们确定了与肿瘤扩散相关的关键特征,包括肿瘤类型、起源位置以及患者年龄。

研究人员利用这些信息生成MetMap,以显示每一个癌细胞系转移潜力的交互图。

金鑫和团队完成了这次大胆的实验,这是一次高通量的癌细胞转移动物模型实验,通过进行直观可视化,清晰描绘出不同癌症的扩散情况。

这些癌细胞转移图谱就像一朵朵形状不规则的花,五片花瓣的长短分别代表着癌细胞向脑、肺、肝、肾、骨转移的潜力,给人非常清晰、直观的感觉。

图|MetMap 示例(来源:https://depmap.org/metmap/)

在这项新研究中,研究团队已通过动物模型证明,人类癌细胞转移是可以预测的。

一种癌症是否会扩散、扩散的程度以及扩散到哪个器官取决于许多遗传和临床因素。

这些数据可以帮助科学家们发现一些新的细节,比如什么驱动癌细胞转移?为什么某些癌症比其它癌症扩散得更厉害?以及用哪些抗癌药物可以潜在地减缓或阻断癌细胞的扩散。

二、乳腺癌细胞系的转移模式

为验证在动物模型体内监测大规模人类癌细胞的转移是否可行,金鑫团队首先以四个乳腺癌细胞系为例,注射至小鼠体内。

五周后收集小鼠脑、肺、肝、肾、骨骼处的细胞进行分离,发现不同的细胞系能够显示出不同的转移传播模式。

于是他们继续扩大细胞系规模,绘制出 21 个乳腺癌细胞系的转移模式,并得出一些结论,例如细胞系 HCC1954 在脑组织中检出最为明显,而颅外转移以 MDAMB231 为主。

图|21 个乳腺癌细胞系的转移模式

值得注意的是,编号为 BT20 的细胞系被检测出现在了多个器官中,但在所有器官中的丰度都很低,这反映了它具有定植能力,但没有扩张能力。

另外,每个细胞系在多个小鼠中显示出高度相似的传播路线,证明在动物模型中预测人类癌细胞的转移情况是可行的。

三、乳腺癌细胞向大脑扩散特征

通过使用 DNA 条形码技术成功在小鼠体内进行实验,金鑫团队为癌症转移领域的研究带来了新的方向。

为了显示这些数据的价值,研究人员进一步研究了乳腺癌,MetMap 显示部分乳腺癌会扩散到大脑。

他们将这些细胞系的基因组与非转移性乳腺癌的基因组进行了比较,并指出了促进癌细胞向大脑扩散的一些特征。

“我们是想以乳腺癌的转移作为一个切入点,举例告诉大家在 MetMap 的基础上可以有怎样的发现,也让大家更容易理解这项研究的意义。”

他们特别指出,乳腺癌细胞脂质代谢的关键变化使它们能够在大脑的微环境中存活,这表明未来的治疗可能会通过中断脂质代谢,来减缓这种转移。

图|基底样乳腺癌中脂质代谢状态的改变与脑转移潜能相关

多种实验和临床证据表明,脂质代谢在控制细胞在大脑微环境中生存的能力方面发挥了作用。

许多研究强调了脂质代谢在癌症中的重要性,但据研究人员了解,它在脑转移中的作用尚未得到充分认识。

通过干扰脂质或胆固醇代谢可能会消除癌细胞在大脑中转移性生长的可能性尤其令人感兴趣。

这项工作阐明了癌细胞生长和组织微环境之间复杂的相互作用。

这项研究不仅意味着更多的研究者能够在这个转移图谱的基础上,继续深入研究导致某些肿瘤扩散到不同器官的原因,还能够为医生在癌症药物的筛选方面提供一定的帮助。

硒教授关键说

这项研究对癌症转移相关领域有着重大的影响,金鑫博士仍时刻保持客观的态度,“这个数据本身的确会对整个业界有所帮助,为研究者解决了一个很大的难题。”

不过他也表示,我们要想攻克癌症这一人类共同的“敌人”,绝不是靠一两个方向的研究就可以做到的。

“这需要大家一起在不同的方向进行尝试和努力,总有一些东西会被攻克。”

希望更多的癌症患者能克服目前的困难,相信科学家的努力,从转移图谱中找到共性,阻止转移的路径,一定会让更多的癌症患者重获健康!

硒教授请你记住:癌细胞是你体内的细胞,你才是它的主人,今天它淘气了,不听话,你不能放任它不管。

你是主人,你负责着体内亿万的细胞,难道你还怕那淘气的癌细胞?你可以把淘气的癌细胞管好的,所以相信自己!加油!

如果在抗癌的过程中,你感觉孤单,感觉无助,感觉绝望,不知道应该怎么办,你都可以找硒教授聊一聊。

硒教授曹三玲个人简介癌症康复专家硒应用专家互联网硒应用培训导师

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