都从单个病人癌细胞如何?

即使在一个癌症患者,有一个巨大的多样性单个肿瘤细胞,而显示不同的行为与增长、转移,对化疗的反应。这些行为,每个癌细胞都使用它的基因使所需的分子以独特的方式被称为它的“基因表达的签名。”To correlate gene expression signatures with cancer progression and chemotherapy resistance, a team of scientists led by Rong Lu from USC and Akil A. Merchant from Cedars-Sinai have introduced a new genetic technology in a study published in自然通讯。

开发实验系统,第一作者Humberto Contreras-Trujillo从南加州大学和他的同事们两个现有技术相结合。第一个使研究人员阅读个体的基因表达特征癌症细胞从患者白血病。陆第二技术,开发的实验室,允许科学家个人标签白血病细胞与遗传、基于dna的“条形码”,提供一个方法来追踪不仅细胞,而且他们的后代在疾病进展。

使用此实验系统,研究小组分析了代表性样本的基因表达特征编码白血病细胞,然后将剩余的细胞移植到老鼠。

不同的基因表达特征与肿瘤细胞的各种器官的老鼠。例如,肿瘤细胞高表达的基因称为CMC2倾向于在卵巢,在细胞水平较低的血和脾CMC2表达式建立了殖民地。

其他癌细胞的表达升高基因对,杀人案DNAJC, LRIF1倾向于产生后代在离散的骨髓。当科学家们释放这些基因,白血病细胞加速迁移,失去坚持的能力其他细胞在骨髓中。

“在我们的研究中,我们能够识别未知的基因参与疾病进展和化疗抵抗。这些基因可能为未来的治疗提供新的目标,”陆说,他是一个助理教授理查德·n·梅金干细胞生物学和再生医学,生物医学工程、医学、和老年医学在南加州大学,和一个白血病和淋巴瘤协会的学者。

通过证明癌症细胞不同的基因表达特征往往生长在不同的器官和骨髓的口袋,这项研究也凸显了一个癌症研究人员面临的主要问题:研究非代表性的样本病人细胞。例如,如果一个医生收集病人细胞通过一个标准的抽血,样品将不包括非流通股白血病细胞局部骨髓的口袋。更多有关,因为这些癌细胞的不均匀分布,标准骨髓活检可能不准确的诊断疾病的病人。

有当病人细胞移植到类似的挑战实验室的老鼠为了进行临床前癌症研究。只有不到百分之一的病人在小鼠细胞生长和繁殖。

这些问题是加剧如果病人细胞收集从一个老鼠,随后移植到另一个鼠标。这种做法被称为串行移植,是一个标准的技术,允许小的样本病人细胞扩展到所需的大量研究。然而,新自然通讯研究表明,串行移植也有利于癌细胞的生存与特定的基因表达特征。

此外,细胞复发患者似乎不太可能生存当被移植入小鼠,细胞来源于同一患者相比之前任何治疗治疗。在大多数情况下,一个或两个白血病细胞的后代移植小鼠的复发阶段占主导地位。

“我们的新系统暴露出明显的局限性在白血病模型,目前用来进行测试的最后阶段潜在的治疗治疗促进人体临床试验之前,”商人说,是谁在cedars - sinai医生。“这些白血病模型不捕捉单个肿瘤细胞的完整的多样性在单个病人,更不用说在更广泛的人口受到这种疾病的患者。”

研究人员还暴露他们的老鼠不同标准的白血病治疗方案:短期密集化疗,紧随其后的是长期维持治疗。白血病细胞有不同的基因表达特征,最终死于强化治疗,停止增长由于维持治疗,或只对两者的结合。因此,在实际临床实践,联合治疗已被证明是最好的方法。

“通过使用我们的实验系统,我们学到了很多关于个人白血病细胞的基因表达影响他们的发展和治疗抵抗,”陆说。“相同的系统可以对许多其他类型的提供类似的见解癌症,帮助识别和描述的特定的细胞抵抗疾病和基础治疗。”

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