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新的模型可以解释为什么某些癌细胞对治疗有抵抗力 美国治疗服务机构和生元国际了解到，长期以来，癌症对化疗产生耐药性的诀窍一直是实现持久缓解或治愈的主要障碍。虽然化疗后肿瘤可能会很快缩小，但很多时候它们最终还是会长回来。 科学家们曾经认为，肿瘤中独特的基因突变是耐药性的基础。但他们越来越多地把目光投向癌细胞的其他非基因变化，以解释它们的适应性。 例如，癌细胞产生耐药性的一种方式是改变它们的身份。对激素阻断疗法敏感的前列腺癌细胞可能会转变为不需要激素的细胞类型。 这种身份变化不是由特定的突变驱动的，而是通过基因表达的改变——细胞开启或关闭特定的基因。这些变化的结果是，单个肿瘤的细胞构成会变得非常不同。这种异质性给治疗带来了挑战，因为单一药物不太可能对抗如此多的不同细胞类型。 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。 “高可塑性的细胞状态是我们在肿瘤中看到的大部分异质性的起点，”Tuomas Tammela说，他是SKI癌症生物学和遗传学项目的助理成员，也是7月23日发表在《癌细胞》杂志上的新论文的通讯作者。“这有点像许多道路的繁忙交叉路口:无论一个单元格想在哪里结束，它都必须通过这个单元格状态。” 因为这种细胞状态产生了肿瘤中几乎所有的细胞异质性，它是潜在疗法的一个有吸引力的目标。 研究人员检测的特殊肿瘤是在小鼠体内生长的肺癌肿瘤。在Tammela实验室做奖学金的医学科学家Jason Chan是这篇论文的主要作者之一，他说发现这种不寻常的细胞状态是一个惊喜。 这种高度可塑性的细胞状态是全新的。当我们看到它的时候，我们不知道它是什么，因为它太不一样了。从癌症的来源来看，它不像正常的肺细胞，也不像肺癌。它具有胚胎胚层干细胞、软骨干细胞、甚至肾细胞混合在一起的特征。”詹森·陈，纪念斯隆凯特琳癌症中心的医生兼科学家 然而，他和他的同事在他们检查的每个肿瘤中都发现了这些细胞，这表明这些细胞在生物学上起着非常重要的作用。 一个单元格州的路线图 研究人员通过使用一种相对较新的实验室技术——单细胞RNA测序(scRNA-Seq)来识别这些高度可塑性的细胞。这项技术允许研究人员对单个细胞的基因表达谱进行“快照”——揭示哪些基因是开启的，哪些是关闭的。 通过对肿瘤随时间的增长进行scna - seq，他们能够观察在肿瘤的进化过程中，不同类型的细胞是何时以及如何出现的。根据这些数据，研究人员能够绘制出一种图谱，说明哪些细胞来自哪些细胞。 “地图上有主要的公路和小土路，”塔米拉博士说。“我们发现的高可塑性细胞状态就在地图的正中央。它有很多路径进入，也有更多路径出来。” 这种高可塑性的细胞状态在肿瘤的进化过程中始终存在，并在整个肿瘤生长过程中持续存在。事实上，塔米拉博士说，“这是我们发现的唯一存在于每个肿瘤中的细胞状态。” 不是干细胞 可塑性是干细胞的一个众所周知的特征，即一个细胞产生具有不同身份的其他细胞的能力。干细胞在胚胎发育和组织修复中发挥着重要作用。许多科学家认为癌症是由特定的癌症干细胞引起的。 但是Tammela博士和他的同事们并不认为这些高可塑性的细胞是干细胞。 “当我们将这些高度可塑性细胞的基因表达特征与正常干细胞或已知癌症干细胞进行比较时，这些特征完全不匹配。它们看起来完全不同。 与干细胞不同的是，它们在肿瘤生长之初并不存在。它们只是在之后才出现。  |
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