新方法出现,以更好的分类,治疗脑肿瘤

新方法出现,以更好的分类,治疗脑肿瘤
She Jin-Xiong博士和Paul Tran博士。图片来源:金·拉特里夫,奥古斯塔大学摄影师

看看RNA告诉我们我们的基因正在讲述我们的细胞,科学家们认为直接看脑肿瘤细胞的RNA似乎提供客观,有效的证据,以更好地分类肿瘤和最有效的治疗。

胶质瘤是成人中最常见的脑肿瘤类型,它们具有广泛的可能结果和三种亚型,从通常更具可治疗的星形细胞和少突胶质瘤到通常更致命的胶质细胞组织。

格鲁吉亚科学家医学院在期刊上报告科学报告它们的方法,它产生了肿瘤的转录组剖面的方法特别擅长识别出一些最严重的这些肿瘤,Paul M.H.tran,md / ph.d。学生。

神经胶质瘤目前通过组织学进行分类,主要是病理学家看到的形状或形态在显微镜下,以及鉴定已知的癌症导致基因展示。

“我们正在加第三种方法,”格鲁吉亚生物技术和基因组医学中心的MCG中心主任Jin-Xiong Shiens博士说,基因组医学和研究的相应作者。TRAN,谁在做他的博士学位。在她的实验室工作,是第一作者。

虽然大多数病人都执行当前的分类方法,有时有两组之间的不一致的结果,与传统的病理发现癌症是一种胶质母细胞瘤,突变研究没有,反之亦然,即使两个病理学家看相同的大脑肿瘤细胞在显微镜下,科学家们说。

为了更直接地了解癌细胞的作用,他们选择了相对未被探索过的研究,更具体地是一步下游RNA,其指示细胞头部的位置。DNA表达等于RNA,因为DNA使RNA使得蛋白质确定细胞功能。一种方式癌症茁壮成长是通过改变基因表达,向下或向下转动一些方式和其他方式。

他们怀疑新方法将提供更多关于肿瘤的信息,继续评估现有分类方法的有效性,并可能确定新的治疗靶点。

“RNA将是一个高度的快照,并且当前在那些胶质细胞中脱离了身体时的低点,”Tran说。“他们实际上正在研究相关的RNA副本正在做。正常情况下,基因表达决定了从你的头发颜色到你的体重,”她说。“转录组谱计算的是细胞中每个基因的拷贝数。”

工作是支持神经元的胶质细胞具有紧密调节的基因表达,使他们能够做到这一点。患有癌症,恰及发生的第一件事之一是细胞正在发生变化的每个基因的RNA拷贝,并且重要的细胞功能随它而变化。“你改变基因表达以变得不同,”她说。

与其他方法一样,转录组分析从外科医生的肿瘤样本开始,然后经过自动提取RNA的过程,RNA被放入一个可以读取不同基因的基因表达水平的仪器中。然后将生成的大量数据输入Tran开发的机器学习算法,该算法计算出最可能的胶质瘤亚型以及与之相关的预后。

它们从癌症基因组(TCGA)程序和分子脑肿瘤数据(Rembrandt)的储存,两个数据集,已经完成了看RNA的工作,并提供相关的临床信息,包括超过1,400名患者的结果胶质瘤。TRAN,她及其同事们使用算法发现基因表达的模式,并使用这些模式来分类所有没有其他输入的胶质瘤患者。然后,它们比较了用标准分类方法出现的三种主要胶质瘤亚型。

它们的转录组分类与传统方法协议大约90%,观察显微镜下的细胞和约93%的观察协议, 她说。他们发现两种标准措施之间的差异约为16%。

“所有三种方法都不符合约10-15%的患者,”她说,但注意到这三个最准确的分析应该是他们的,因为它们的方法比其他人更好地预测生存。

尽管近距离百分比,但分类方法之间发现的差异可能对某些患者来说意义。

Tran说:“我们发现我们的方法可能有一些优势,因为我们发现有些患者的预后实际上更差,而我们的方法可以识别,但其他方法不能。”

作为一个例子,患者在称为IDH或异柠檬酸脱氢酶的基因中突变,通常具有星形细胞瘤或少曲面雌雄瘤,其通常对治疗较敏感并且具有比Glioblastomas更好的存活率。然而,他们还发现,即使是这种IDH突变的一些较低级的胶质瘤也可以进展到所谓的次要胶质母细胞瘤,这两种方法可能无法找到的东西。Tran Notes的原发性胶质细胞瘤中IDH突变是罕见的。

使用标准技术,及时观察快照,这些星形细胞瘤进展为更致命的胶质母细胞瘤的27名患者被归类为不太严重的肿瘤。“这种进展现象是已知的,但我们的技术在识别这些病例方面更好,”Tran说。

进一步的分析还发现,大约20%的预后患者在TERT基因的启动子区域中具有突变。TERT基因最为人知用于制备端粒酶,使能染色体保持健康长度的酶,众所周知的长度随着年龄而降低。众所周知,TERT功能被癌症劫持,以实现癌症标志的无尽细胞增殖。他们说,这种突变通常不存在于开始作为更具侵袭性胶质母细胞瘤的胶质瘤中,并且意识到TERT启动子的突变在胶质瘤进展中是重要的。

“如果我们患有抑制剂或其他靶向TERT基因的其他东西,那么”含义就是这样,那么您就可以防止其中一些病例进行了更糟糕的预后,“Tran说。

这些发现还指出了不同分类方法的优势,在这种情况下,在这种情况下表明突变的分类可能不会拿起这些最具侵略性的脑肿瘤,而是在显微镜下观察癌细胞的较旧方法,更好地使这一重要的区别。

Tran说:“我们知道,一定比例的低级别神经胶质瘤可以发展成胶质母细胞瘤,而这些肿瘤有时会被原始技术错误识别。”“通过我们的基因表达方法,我们发现了他们,尽管他们中的一些人有IDH突变。”

所有这些变化都有像世界卫生组织一样的群体,要求更好地确定预后IDH患者,他们写。其他变型包括一些具有正常IDH基因的胶质母细胞瘤,其携带最差的胶质瘤的预期之一,但是胶质细胞母细胞瘤的亚组,其表现出更像星形胶质细胞并倾向于携带更好的预后。

现在,MCG团队更好地指示哪些患者会有更糟糕的预后,下一步的步骤包括找出为什么,也许可以做些什么。

除了预后的准确性,评估肿瘤分类方法的第二种方法是,它是否为你指明了更好的治疗选择,她说,这是他们现在正在努力的方向。他指出,大多数药物和我们的许多行为,比如锻炼和饮食,都会改变RNA的表达。

“现在,如果有人向世界任何地方提供来自世界任何地方的RNA表达数据,我们可以快速告诉他们哪些胶质瘤亚型,最有可能是,”Tran说。他们说,可以检查RNA表达的设备可以检测RNA表达的设备变得更加广泛,应使转录组分布更广泛。

胶质瘤是神经胶质细胞的肿瘤 - 包括星形胶质细胞,少曲突细胞和小胶质细胞 - 脑细胞,其数量偏离神经元,其正常工作是环绕和支持神经元。

IDH基因突变在细胞中的鉴定已经成为标准科学家们说,分类更加系统化。突变可以通过活检切片染色或测序来确定。

使用机器学习来自动化和客观地进行癌症诊断和亚型,还取得了很大进展,包括胶质母细胞瘤。已经使用基于转录组的分析但并非所有的胶质瘤的特征在于,如目前的研究。

与大多数基因一样,IDH基因通常在体内具有许多工作,包括处理葡萄糖和其他细胞类型的葡萄糖和其他代谢物。但是在变异时,它可能会破坏,产生反应性氧物种等因素,损伤DNA并有助于癌症和其他疾病。这些突变可以随着年龄和/或环境暴露而导致。IDH抑制剂是各种癌症在内的临床试验,包括胶质瘤。

越来越高的洞察力也涌现为在癌症中发生的显着DNA甲基化,其改变基因表达,导致沉默肿瘤抑制基因的变化并产生额外的癌症遗传突变。


进一步探索

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更多信息:Paul M. H. Tran等人。转录组型材,组织学和IDH突变对胶质瘤分类的比较分析,科学报告(2020)。DOI:10.1038 / s41598-020-77777-6
信息信息: 科学报告

引文:新的方法出现在更好的分类,治疗脑肿瘤(2021年1月19日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2021-01-aproach-emerges-brain-tumors.html
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