小细胞癌与血癌的相似之处可能会导致更好的治疗方法
加州大学洛杉矶分校的一个跨学科科学家团队发现,来自一系列组织的小细胞神经内分泌癌与血癌具有共同的分子特征和药物敏感性。这些发现可以改善这些侵略性癌症的诊断,并导致在成功的血癌治疗经验的基础上开发新的治疗方法。
该研究由加州大学洛杉矶分校的Eli和Edythe Broad再生医学和干细胞研究中心和Jonsson综合癌症中心的资深作者Thomas greaeber和Owen Witte博士领导,发表在《癌症研究》杂志上癌症细胞。
小神经内分泌细胞癌——也被称为小细胞癌——是致命的癌症亚型,由显微镜下的特征来定义。它们生长迅速,耐治疗,可以出现在一系列上皮组织中。它们最常见于肺部,很少见于前列腺、膀胱、乳房和皮肤。小细胞癌症可能会变得越来越常见,因为非小细胞癌症可以转化为这种高度侵袭性的类型来抵抗治疗。
加州大学洛杉矶分校代谢组学中心主任、分子和医学药理学教授格雷伯说:“向小细胞类型的转化已经成为癌症用来逃避靶向治疗效果的‘逃跑路线’。”“我们的团队正在寻找共性,可以通过药物靶向治疗这些癌症,并防止侵袭性较低的癌症转化为这种类型。”
该小组之前的研究发现,前列腺小细胞癌和肺癌有共同的分子机制。在目前的研究中,研究小组通过分析基因和分子数据起源于各种各样的组织的小细胞癌。
“我们的研究是由诊所和病理学家(密切检查的医生)的见解指导的肿瘤细胞Witte说。他是加州大学洛杉矶分校布罗德干细胞研究中心的创始主任,也是微生物学、免疫学和分子遗传学教授。“我们认为,如果这些癌症有共同的物理特征,它们可能也有分子相似性。”
为了实现这一假设,合著者Nikolas Balanis和Katherine Sheu使用计算方法分析了一个公开的数据集,该数据集包含超过10,000个患者肿瘤样本的基因和分子图谱,涵盖超过35种小细胞和非小细胞癌症类型。他们使用的算法叫做主成分分析,可以在大量数据中找到最强的趋势。
他们的分析发现了一种分子特征,这种特征在小细胞癌症和进化成小细胞类型的癌症中都有,无论这些组织来自哪里。
为了验证这些发现,作者之一、加州大学洛杉矶分校(UCLA)前病理学和泌尿学教授黄焦提博士(Dr. Jiaoti Huang)检查了28个具有分子特征的肿瘤。黄现在是杜克大学的病理学教授,他确定有26个肿瘤(93%)具有可检测到的小细胞特征。
格雷伯实验室的博士后研究员巴拉尼斯说:“因为这些数据包含了患者的结果,我们能够看到,肿瘤带有这种分子特征的患者的生存率比没有这种特征的患者低。”“所以我们的希望是,有一天,癌症患者可以对他们的肿瘤进行早期筛查,以识别何时需要更积极的治疗。”
即使小细胞癌可以更早被发现,但目前还没有有效的治疗方法。研究小组希望他们的发现能够帮助研究小细胞癌症和测试潜在的治疗方法。
“我们的发现表明,在一种组织的小细胞癌中了解到的东西可以应用到其他组织类型,”Sheu说,他是加州大学洛杉矶分校和加州理工学院医学科学家培训项目的研究生。“你不必从一个癌症亚型中获取所有的数据——你可以通过这种方式整合来自各个组织的数据,从而推进治疗。”
为了寻找一种能够在各个组织中治疗小细胞癌症的药物,研究小组接下来分析了一个药物筛选数据库,该数据库显示了255种目前可用的实验性药物对多种癌症的疗效。他们再次使用了主成分分析从多种组织类型中识别有效治疗小细胞癌症的候选药物的算法。
这揭示了一个显著的趋势:几种对小细胞癌症有效的候选药物对血癌也有同样的阳性结果。
“一开始,我们以为可能出了什么问题,”巴拉尼斯说。“但这种血液联系一直出现在分子药物筛选数据的各个层面。”
对其他数据的测试证实,虽然血癌不完全具有该小组所确定的分子特征,但它们与小细胞癌有足够的共同之处,因此对某些相同的药物敏感。该小组希望在治疗血癌方面的经验教训可以为小细胞癌的新疗法的发展提供信息。
格雷伯说:“我记得我告诉凯瑟琳和尼科不要把血癌放在他们最初的分析中,因为他们是如此不同,可能只会把事情复杂化。”“我很高兴他们没有完全听我的。我们治疗的能力血液癌症比我们治疗小细胞癌症的能力要好得多,所以这揭示了一种可能的新的治疗途径,对于不可治愈的癌症群体来说,绝对值得探索。”
这项研究的所有药物数据都来自于对肿瘤进行的临床前试验细胞在实验室的培养皿里。如果有的话,将需要额外的测试来确定药物已确定的候选药物将安全有效地用于治疗人类小细胞癌症。
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