PNAS:最新证据!“非整倍体”肿瘤更具杀伤力!

通常来说,人类细胞中正常含有23对染色体,任何染色体数目的偏差对于细胞来说都是致命的伤害。众所周知的一些遗传性疾病,如唐氏综合症就是染色体数目变异引起的。在细胞分裂过程中,染色体分选出现错误,会导致非整倍性的发生。

近日,发表在《Proceedings of the National Academy ofSciences》杂志上的一项关于前列腺癌的最新研究发现,癌细胞中染色体的非整倍性程度越高,患者的死亡率也越高。研究结果同样显示,检测癌细胞中染色体的“非整倍性”,有助于更准确地预测癌症预后,并能提示医生哪些患者可能需要得更积极的治疗。

https://doi.org/10.1073/pnas.1902645116

该研究由麻省理工大学生物学系科赫综合癌症研究所成员Angelika Amon教授和哈佛大学T. H. Chan学院流行病学副教授Lorelei Mucci共同领导。Amon表示:“对我而言,这项研究是令人兴奋的。因为前列腺癌是一种普遍存在的癌症,我们的研究成果能够为治疗提供有用信息。”

Angelika Amon教授

前列腺癌是理想模型

多年科学探究已证实癌细胞通常具有非整倍性。那这里便存在一个悖论:为什么非整倍性会损害正常细胞的存活能力,而非整倍性的肿瘤细胞却能够不受控制地疯长呢?

尽管有数据表明,非整倍性的状态能使癌细胞更具攻击性,但在大多数类型的癌症中,几乎所有癌细胞中的染色体都呈现非整倍体状态,因此很难明确证明这种联系。

对此难题,Amon教授提出了自己的建议。她认为,前列腺癌是探索非整倍性和癌症侵袭性之间联系的理想模型。因为与大多数其他实体肿瘤不同,25%的前列腺癌细胞并不呈现非整倍性状态,或只有少数染色体被改变。这让研究人员能够更轻松地评估非整倍性对癌症进展的影响。

含有更高程度非整倍性的前列腺癌细胞。图片来源:麻省理工学院

在该论文的第一作者,斯隆凯特琳癌症中心的研究助理Konrad H. Stopsack博士的带领下,研究人员提出了一种计算每个样本非整倍性程度的方法,通过比较患者的基因序列和癌症基因组图谱泛计划(The Cancer Genome Atlas, TCGA)数据库中前列腺的数据,从而验证非整倍性癌细胞更具攻击性的可能。

Konrad H. Stopsack博士

最后,研究人员将非整倍性与患者结果相关联,发现非整倍性程度较高的患者死于该疾病的风险提高了5倍,即使在考虑了Gleason评分(目前医疗中一种衡量患者细胞在显微镜下与癌细胞或正常细胞相似程度的指标用来确定疾病的严重程度)的差异之后也是如此。

Amon在了解研究结果后表示,测量癌细胞的非整倍性可以帮助医生对患者的危险系数进行分层,并帮助他们寻找更适合的治疗方式,特别是那些风险较高的癌症人群。

转向甲状腺癌

研究人员进一步发现,前列腺肿瘤中最常见的非整倍性染色体是7号和8号染色体。目前,他们正试图找出位于这些染色体上可能有助于癌细胞存活和扩散的特定基因。同时,他们也在继续研究为什么有一些前列腺癌症的非整倍性会更高?

Mucci教授表示,我们计划将前列腺活检标本转化为临床实验,以了解前列腺肿瘤中发生高程度非整倍性的原因。

同时,为了更好地验证癌细胞非整倍性与侵袭性之间的关系,Amon教授开始关注甲状腺癌。与前列腺癌一样,大多数甲状腺癌患者也具有较低程度的非整倍性。研究将验证具有更高程度的非整倍性在甲状腺癌患者中是否也更高的死亡率。

参考资料:

[1]Aneuploidy driveslethal progression in prostate cancer

[2]Measuringchromosome imbalance could clarify cancer prognosis