哈佛大学，麻省理工Nature子刊发现了癌细胞转移的多样性

　　

对乳腺癌转移的综合分析比较了各种方法，并为肿瘤生物学提供了新的见解。

 

转移性乳腺癌（MBC）是世界范围内女性最常见的癌症相关死亡原因。尽管癌症治疗和现代靶向治疗方法取得了长足的进步，但许多转移性肿瘤仍然无法治愈。其中一个原因是肿瘤的复杂异质性。科学家研究这一物种的能力有限，部分原因是方法上的挑战。在一项综合研究中，由LMU生物医学科学家Johanna Klughammer与Daniel Abravanel， Aviv Regev和Nikhil Wagle （Dana-Farber癌症研究所和麻省理工学院和哈佛大学Broad研究所的内科科学家和研究人员）共同领导的国际团队现在采用多种方法来分析转移细胞的多样性及其与细胞环境的相互作用。这些结果为未来的研究提供了有价值的基础，并为转移性乳腺癌的生物学提供了新的见解。

在人类肿瘤图谱网络（HTAN）的框架内，研究人员分析了来自60名乳腺癌转移患者的67份活组织检查的RNA分子总数。这些所谓的转录组显示了哪些基因在某个时间点上是活跃的。研究人员使用了两种不同的方法，要么测量细胞的整个转录组，要么只测量细胞核的转录组。然而，这些方法会导致有关细胞空间组织的信息丢失。为了获取这些信息，研究人员还为15个样本创建了空间表达谱，并使用多达四种不同的空间分辨方法分析了一系列组织切片。

综合数据集

“有了这个全面的数据集，我们能够比较各种方法，揭示共性和差异。我们的结果可以帮助科学家在未来选择最适合他们研究问题的方法，”领导计算分析的Klughammer说。研究小组研究的转移灶来自身体的九个不同部位，包括大脑、肝脏和骨骼，并代表了不同的临床相关亚型。“尽管这种宽泛的方法在某种程度上限制了个体变量的统计能力，但我们还是发现了有关转移细胞生物学的有趣线索，”克鲁格哈默说。这包括在转移中发生的细胞类型，这些细胞中某些基因是如何被激活的，以及细胞在转移中的空间排列。

例如，让研究人员感到惊讶的一件事是，患者体内的恶性细胞表现出非常稳定的表达谱。Klughammer说：“对于一些患者，我们调查了不止一次活检，发现了非常相似的表达谱，即使转移灶位于身体的不同部位，或者样本相隔200天。”相反，研究人员发现患者之间存在很大差异。

细胞特征

研究人员还发现了某些临床特征与不同恶性表达表型之间的联系：大多数恶性细胞表现出上皮细胞的典型特征。然而，在一些样本中，研究人员观察到与干细胞、神经元或软骨相关的基因表达。有趣的是，尽管早期诊断和适当治疗，具有干细胞样行为的样本来自一名存活时间最短的患者。具有“软骨样”行为的样本是唯一具有罕见且通常难以治疗的乳腺癌典型组织学的样本。

转移通常由癌细胞、宿主组织的天然细胞和可能对抗癌细胞的迁移免疫细胞组成。Klughammer说：“一个令人兴奋的发现是，肿瘤细胞的表达谱根据它们附近是否有免疫细胞（所谓的T细胞或NK细胞）而不同。”例如，研究人员发现，与T/NK细胞靠近的同一活检组织的肿瘤细胞相比，那些似乎将T/NK细胞拒之门外的肿瘤细胞更有可能表达SOX4基因。这提供了进一步的证据，证明免疫逃逸过程也发生在当地社区，而不仅仅是在肿瘤范围内。

“总的来说，我们的研究为转移性乳腺癌的生物学提供了新的见解，并展示了空间表达谱的潜力，”Klughammer解释说。“从长远来看，我们的研究结果可能有助于对患者进行更细致的分类和更有针对性的治疗方法。”