黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移的新見解

腦轉(zhuǎn)移是癌癥相關死亡的最常見原因之一，并且在晚期黑色素瘤患者中非常常見。盡管新的免疫療法對一些黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移患者有效，但對于黑色素瘤擴散到大腦的原因以及對許多療法的反應率較低的原因知之甚少。

哥倫比亞研究人員現(xiàn)已完成對黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移瘤內(nèi)細胞的最全面研究之一，揭示了可能刺激新一代療法發(fā)展的細節(jié)。

“腦轉(zhuǎn)移在黑色素瘤患者中極為常見，但我們對潛在的生物學只有初步的了解，”研究負責人、哥倫比亞大學瓦格洛斯內(nèi)科醫(yī)學院醫(yī)學助理教授 Benjamin Izar 博士說。外科醫(yī)生。“我們的研究為我們提供了對這些腫瘤的基因組學、免疫學和空間組織的新見解，并為進一步發(fā)現(xiàn)和治療探索奠定了基礎。”

研究結(jié)果在線發(fā)表在《細胞》雜志上。

創(chuàng)新方法可進行更深入的分析

為了開始了解黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移為何逃避目前的治療，Izar 和他的團隊需要發(fā)明新技術(shù)來對冷凍腦樣本進行單細胞遺傳分析。

“此類研究通常在新鮮腦樣本上進行，這些樣本供不應求，極大地限制了可以分析的腫瘤數(shù)量。相比之下，我們的組織庫中有許多冷凍黑色素瘤樣本，”Izar 說。

“這項創(chuàng)新還使我們能夠分析未經(jīng)治療的患者的組織，讓我們在治療改變之前了解腫瘤的生物學及其微環(huán)境。”

治療靶點揭曉

對于數(shù)十名黑色素瘤患者的轉(zhuǎn)移性腫瘤，Izar 和他的同事分析了在超過 100,000 個單個細胞中表達的基因。

分析表明，黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移瘤比身體其他部位的黑色素瘤轉(zhuǎn)移瘤更不穩(wěn)定。

“染色體不穩(wěn)定性是大染色體片段的永久獲得和丟失;這個過程會觸發(fā)信號通路，使細胞更有可能擴散并能夠更好地抑制身體的免疫反應，”醫(yī)學博士、分子博士后研究員 Johannes C. Melms 說。 Izar 實驗室和該研究的第一作者之一。

這些途徑可能是重要的治療靶點。“幾種降低染色體不穩(wěn)定性的實驗性藥物將很快在人體中進行測試，”梅爾姆斯說。“我們現(xiàn)在有理由在腦部黑色素瘤轉(zhuǎn)移患者中評估這些藥物。”

躲避免疫系統(tǒng)

研究人員還發(fā)現(xiàn)了黑色素瘤腦轉(zhuǎn)移的另外兩個特征，這可能有助于將細胞隱藏在患者免疫系統(tǒng)之外。研究人員發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移灶以促進癌癥生長的方式改變了腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞，特別是巨噬細胞和 T 細胞。他們發(fā)現(xiàn)這些細胞在大腦內(nèi)呈現(xiàn)出一種類似神經(jīng)元的狀態(tài)。

“這些變化有可能幫助腫瘤細胞在新環(huán)境中適應和生存，同時避免隨之而來的免疫反應，”Izar 實驗室的計算博士后研究員、該研究的第一作者之一 Jana Biermann 博士說。

第一次空間分析

最后，研究人員能夠?qū)谏亓瞿X轉(zhuǎn)移進行首次空間分析，通過分析和拼湊對多個腫瘤切片的分析，就像 CT 掃描儀創(chuàng)建 3D 圖像的方式一樣。

“事實證明，就代謝和免疫途徑而言，從一個腫瘤到另一個腫瘤，甚至在給定的腫瘤內(nèi)，存在相當多的地理差異，”Izar 說。

“我們才剛剛開始了解如何考慮空間變異性，但很明顯，這將是增加腫瘤對新療法產(chǎn)生完全反應的機會的關鍵。”

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