癌症细胞缩小或扩大抵抗治疗

肿瘤细胞可以缩小或超大型自己生存的药物治疗或其他挑战在他们的环境中,研究人员发现。

癌症研究所的科学家们,伦敦,结合生化分析技术与数学分析揭示基因变化如何导致癌症细胞的大小差异,如何利用这些变化的新的治疗方法。

研究人员认为较小的细胞可能更容易受到dna有害像化疗和靶向药物结合,而较大的肿瘤细胞可能反应更好免疫疗法。

这项研究发表在《华尔街日报》科学的进步,由癌症研究所(ICR)本身作为一个慈善机构。

它结合创新的高性能图像分析与检测的DNA和蛋白质研究尺寸控制在数以百万计的皮肤癌细胞。

皮肤癌黑色素瘤是由两个不同的基因突变——60%的病例是由BRAF基因突变引起的,而20 - 30%的病例是由一个国家管制当局方面的突变引起的。

研究人员着手调查皮肤癌症细胞的大小和形状差异窝藏这两个突变,通过使用数学算法来分析大量的数据在DNA和蛋白质。

主要的区别是细胞的大小。BRAF-mutant癌细胞非常小而NRAS-mutant癌症细胞大得多。耐药细胞国家管制当局方面都更大。

较小的细胞似乎能够容忍更高水平的DNA损伤,因为他们非常集中修复DNA与蛋白质——比如PARP, BRCA1或ATM1蛋白质。

只有研究人员认为,这可能使他们更容易受到药物像PARP抑制剂,药物阻断蛋白质负责修复DNA损伤,尤其是当结合DNA有害如化疗。

相比之下,大NRAS-mutant癌细胞包含它们的DNA损伤修复它,而是积累突变和扩大。这些较大的细胞不依赖于DNA修复机器,所以使用化疗和PARP抑制剂对他们可能不是那么有效。

科学家相信更大的细胞可以更具响应性免疫治疗——因为他们更多的突变可能使他们看起来更陌生的身体。他们已经与进一步的研究探索这一理论。

研究人员相信BRAF和国家管制当局方面的突变可能是驱动单元尺寸的差异通过调节水平的蛋白质称为CCND1——这是参与细胞分裂、生长和维持细胞骨架,与其他蛋白的相互作用。

而研究集中于皮肤癌症细胞,研究人员怀疑这种size-shifting能力及其对治疗反应的影响是多种癌症类型。他们已经发现了类似的机制在乳腺癌和正在调查研究结果是否能适用于头部和颈部癌症。

发现提供了新的见解癌症细胞的大小如何影响整个疾病,允许更好地预测癌症患者将如何应对不同的治疗仅仅通过分析细胞的大小。

现有药物甚至可以被用来迫使癌细胞治疗之前所需的大小如免疫治疗或放射治疗,可以提高他们的效率。

研究负责人Chris Bakal教授,教授癌症研究所的形态动力学的研究中,伦敦,说:

“我们认为癌症是失控的,不可预测的,但是我们用图像分析和蛋白质组学首次显示,某些基因和蛋白质变化导致控制改变肿瘤细胞的大小。癌细胞可以收缩或增长来增强他们修理或包含DNA损伤的能力,反过来可以使它们抵抗某些治疗。

“我们认为我们的研究潜力真正的诊断。通过观察细胞大小、病理学家可以预测药物是否有效,或者如果细胞耐药。在未来,它甚至可以使用人工智能来帮助指导病理学家,通过快速评估大小的细胞和最有可能的治疗工作。

“我们也希望我们的发现将导致新的治疗策略——例如创建药物目标蛋白调节细胞的大小。”

研究所的首席执行官克里斯蒂安教授和癌症的研究中,伦敦,说:“这有趣,基本研究提供了一个遗传改变皮肤癌症细胞和细胞之间的相关性大小。打开使用基因改变和细胞大小的潜在生物标记物治疗皮肤癌会如何应对。特别令人兴奋,细胞大小也可以是一个重要的生物标志物对其他癌症,如乳腺癌或头部和颈部癌症,对治疗方法。”

参考:琼斯,削弱L, Higo T, et al。proteome-size扩展的特征综合组学揭示癌症扩散控制机制。Sci副词。2023;9 (4):eadd0636。doi:10.1126 / sciadv.add0636

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