【Nature】封面文章:博德研究所科学家创建第一代癌细胞转移地图——MetMap
导读 | 绝大多数癌症患者都是死于癌细胞转移,或从一个器官扩散到另一个器官。而预测癌细胞是否会转移几乎是不可能的,但是如果发生转移,就变得更难治疗了,因为它会分布在人体内多个部位,对癌症治疗也产生了抵抗力。 |
近日,有一项新研究表明,我们或许可以利用动物模型预测人类癌细胞的转移。研究小组基于对21种实体瘤的约500种细胞系的分析,创建出了第一代癌细胞转移地图(MetMap),这是有史以来第一张表征不同癌症如何扩散的地图。
这项资源可以帮助科学家发现新的细节:哪些因素推动了转移?为什么某些癌症比其他癌症更容易扩散?以及如何用新的癌症药物减缓或阻止这种致命过程。
该研究的通讯作者,博德研究所的首席科学官Todd Golub说:“不幸的是,对于太多的癌症患者,尽管进行了治疗,他们的肿瘤仍在继续增长。这会让你认为某些肿瘤可以在任何地方生存,但事实并非如此。”
追踪转移
MetMap源于博德癌症计划的科学家Xin Jin的研究,他和他的合作者给代表21种不同癌症的500种癌细胞系都贴上了独特的DNA条形码分子,使他们能够识别和追踪癌细胞。然后,研究人员将各种组合的细胞系注射到小鼠的循环系统中。Jin和他的团队监测了细胞的扩散路径,并在五周后从脑、肺、肝、肾和骨骼中收集了样本,以确定哪些细胞系在哪个器官中驻留。研究小组发现,有200多个细胞系在小鼠体内存活并转移。他们确定了与肿瘤扩散有关的关键特征,包括肿瘤类型、起源部位和细胞来源患者的年龄。研究人员使用此信息生成了MetMap,以及显示每个癌细胞系转移潜力的交互式图表。
Jin说:“一开始没人相信这种方法会奏效,包括我自己。事实证明,它的作用非常强大,结果产生了意想不到的信息,这些信息说明了是什么使不同的癌症能够适应不同的器官环境。”
为了显示他们的数据的价值,研究人员在一种乳腺癌中进行了进一步研究,MetMap显示这种癌症有向大脑扩散的趋势。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,并指出了许多促进脑转移的差异。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生存,这表明未来的治疗方法或许可以中断脂质代谢,从而有可能减缓这种转移。
Golub说:“我们希望通过创建高质量、大规模的基础数据集并将其免费提供给世界,从而为防止癌症转移领域做出贡献。”(转化医学网360zhyx.com)
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-12-cancer-cells-body.html
【2】https://www.nature.com/articles/s41586-020-2969-2
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