紐約，2021 年 6 月 23 日——從變形蟲到斑馬，所有生物都在進化。它們隨著時間的推移而變化，因為來自環(huán)境的壓力導(dǎo)致具有某些特征的個體在人群中變得更加普遍，而具有其他特征的個體變得不那么常見。
癌癥也不例外。在不斷增長的腫瘤中，具有最佳競爭資源和抵御環(huán)境壓力能力的癌細胞將在頻率上占據(jù)主導(dǎo)地位。這是微觀尺度上的“適者生存”。
但是健康——任何特定個體對其環(huán)境的適應(yīng)程度——并不是一成不變的。它可以隨著環(huán)境的變化而變化。在充滿化療藥物的環(huán)境中可能表現(xiàn)最好的癌細胞可能與在沒有這些藥物的環(huán)境中茁壯成長的癌細胞不同。因此，預(yù)測腫瘤將如何隨時間演變，尤其是對治療的反應(yīng)，是科學家面臨的一項重大挑戰(zhàn)。
紀念斯隆凱特琳大學的研究人員與加拿大不列顛哥倫比亞大學/不列顛哥倫比亞省癌癥中心的研究人員合作進行的一項新研究表明，有朝一日可能做出這些預(yù)測。該研究于 2021 年 6 月 23 日發(fā)表在Nature雜志上，由 MSK 計算生物學家 Sohrab Shah 和 BC Cancer 乳腺癌研究員 Samuel Aparicio 領(lǐng)導(dǎo)。科學家們表明，使用描述人口如何隨時間變化的群體遺傳學原理構(gòu)建的機器學習方法可以準確預(yù)測人類乳腺癌腫瘤將如何演變。
“進化的群體遺傳模型與癌癥非常匹配，但由于許多實際原因，將這些模型應(yīng)用于真正人類癌癥的進化一直是一個挑戰(zhàn)，”MSK 計算腫瘤學主管 Shah 博士說。“在這項研究中，我們表明有可能克服其中的一些障礙。”
最終，該方法可以提供一種方法來預(yù)測患者的腫瘤是否可能停止對特定治療的反應(yīng)，并確定可能導(dǎo)致復(fù)發(fā)的細胞。這可能意味著在最佳時間提供高度定制的治療，以便為癌癥患者帶來更好的結(jié)果。
三重創(chuàng)新
三個獨立的創(chuàng)新結(jié)合在一起使這些發(fā)現(xiàn)成為可能。第一種是使用稱為患者異種移植物的真實癌癥模型，這些模型是從患者體內(nèi)取出并移植到小鼠體內(nèi)的人類癌癥?？茖W家們在長達三年的時間范圍內(nèi)反復(fù)分析了這些腫瘤模型，探索了基于鉑的化療治療和治療戒斷的影響。
“從歷史上看，該領(lǐng)域一直專注于從單一快照中了解癌癥的進化史，”沙阿博士說。“這種方法本質(zhì)上很容易出錯。隨著時間的推移，通過拍攝許多快照，我們可以獲得更清晰的畫面。
標簽： 癌癥
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