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为攻克癌症治疗难题,研究人员探索多领域,发现新靶点与通路,助力癌症精准治疗。
癌症,这个如同恶魔般的疾病,长期以来一直威胁着人类的健康。在与癌症的斗争中,传统治疗手段虽然取得了一定成效,但肿瘤复发、治疗耐药等问题依旧困扰着医学界。随着人类基因组计划的完成,癌症研究进入了后基因组时代,人们开始从基因组、分子层面深入探究癌症的奥秘,期望找到更有效的治疗方法。在这样的背景下,来自多个研究机构的科研人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Biology Direct》上。
为了深入了解癌症,来自罗马第二大学(TOR, University of Rome Tor Vergata)、香港大学(Department of Pharmacology and Pharmacy, University of Hong Kong )、俄罗斯科学院恩格尔哈特分子生物学研究所(Engelhardt Institute of Molecular Biology, Russian Academy of Sciences)等多个研究机构的研究人员,围绕癌症的免疫、代谢、分子分型等多个方面展开了研究,试图找到新的治疗靶点和策略,为癌症患者带来新的希望。
研究人员开展了多项关键技术研究:一是利用生物信息学分析肿瘤组织的 DNA、RNA、蛋白质和磷酸化蛋白质等多组学数据,从分子层面深入剖析癌症;二是通过体外代谢追踪实验,验证代谢途径在癌细胞中的作用;三是基于临床样本队列研究,分析肿瘤分子特征与治疗效果之间的关系,从而为精准治疗提供依据。
研究结果如下:
- 白细胞介素 - 1α/β(IL-1α/β)与肿瘤微环境(TME):程序性细胞死亡(PCD)的不同形式刺激适应性免疫的能力不同,坏死样 PCD 可释放损伤相关分子模式(DAMPs)激活免疫反应,但炎症性坏死样 PCD 有时却促进肿瘤发展。IL-1α/β 在塑造 TME 和影响肿瘤进展中起关键作用,IL-1α 可招募髓样细胞,形成免疫抑制性 TME,导致治疗耐药;IL-1β 在肿瘤进展中的作用存在争议,在部分癌症中抑制抗肿瘤免疫反应,但靶向 IL-1β 联合免疫检查点抑制剂(ICIs)可将免疫抑制性 TME 转变为抗肿瘤免疫状态。目前对于 IL-1α 和 IL-1β 在 TME 中的相互作用、产生细胞类型等影响因素还需进一步研究,这对基于白细胞介素家族的癌症治疗策略至关重要。
- AKR1B1 与 Warburg 效应:癌细胞存在 Warburg 效应,即偏好有氧糖酵解。研究发现果糖代谢对癌细胞增殖意义重大,癌细胞可通过 AKR1B1 介导的多元醇途径将葡萄糖转化为果糖,该途径能避开糖酵解关键调控步骤,满足癌细胞的能量和物质需求。果糖还能激活致癌通路、影响免疫细胞功能。此外,多元醇途径与糖尿病、癌症风险相关,研究该途径可能揭示癌症生物学新机制,为开发新疗法提供方向。
- 数据驱动解决癌症复杂性问题:癌症复杂且异质性强,冷冻组织的 “冷缺血时间” 影响肿瘤分子靶点的发现。像 Indivumed 公司建立的数据库,严格控制缺血时间标准,通过研究肿瘤组织不同分子层面信息,能深入了解癌症亚型,识别新靶点和生物标志物,结合治疗结果可实现精准医疗。机器学习算法分析大规模数据,能预测患者治疗反应,推动癌症治疗个性化发展。
- 结直肠癌(CRC)的分子进化:CRC 是常见恶性肿瘤,遗传和表观遗传机制相互作用调控其发生发展。研究识别出 250 多个 CRC 潜在驱动基因,可将 CRC 分为不同分子亚群,各亚群预后和治疗意义不同。例如,CMS1 亚型(微卫星高度不稳定,免疫活跃)对 ICIs 治疗反应良好,CMS4 亚型(间充质亚型)免疫微环境呈抑制状态,对 ICIs 耐药。此外,新的诊断技术如液体活检和循环肿瘤 DNA(ctDNA)分析,可实时监测肿瘤动态。
研究结论和讨论部分指出,对免疫原性和免疫抑制性细胞死亡过程平衡的理解,以及关键细胞因子功能的认识,对设计新一代抗癌疗法至关重要。深入研究果糖代谢在癌症中的作用,有望开发出更有效的治疗方法。精准医学借助高质量生物样本库和数据分析,能够实现个性化治疗。CRC 的分子分类推动了治疗模式从单一标志物向多标志物转变。然而,目前仍有许多问题待解决,如 IL-1 家族细胞因子的复杂作用机制、克服单药治疗耐药性等。这些研究成果为癌症治疗带来了新的思路和方向,推动了癌症研究从传统治疗向精准医学的转变,有望改善癌症患者的预后,提高生存率,对实现可持续发展目标 3(确保健康生活和促进福祉)具有重要意义。