癌癥復(fù)發(fā)是癌癥治療失敗的主要原因,也是導(dǎo)致癌癥病人死亡的重要原因之一。但是癌癥為什么會復(fù)發(fā)呢?這是一個復(fù)雜的生物學(xué)問題,迄今為止科學(xué)家們也沒有完全了解這個過程。小編在此為大家總結(jié)了關(guān)于癌癥復(fù)發(fā)的最新研究,包括癌癥復(fù)發(fā)的原因,以及如何治療癌癥復(fù)發(fā)。
癌癥復(fù)發(fā)的根源是什么?如何治療?
文/Sun
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癌癥復(fù)發(fā)的根源是什么?
DOI:10.1016/j.ccell.2018.08.007.
長期以來,癌癥研究人員一直認(rèn)為急性髓性白血?。ˋML)的復(fù)發(fā)是由于一群處于休眠狀態(tài)并且可能免受靶向分裂細(xì)胞的化療影響的白血病干細(xì)胞(LSC)。然而,在一項(xiàng)新的研究中,加拿大麥克馬斯特大學(xué)的Mickie Bhatia及其同事們分析了患者樣本中的癌細(xì)胞群體以及從移植到小鼠體內(nèi)的AML白血病細(xì)胞中獲得的癌細(xì)胞群體,結(jié)果發(fā)現(xiàn)白血病干細(xì)胞在化療期間消失殆盡。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Cancer Cell期刊上,論文標(biāo)題為“Identification of Chemotherapy-Induced Leukemic-Regenerating Cells Reveals a Transient Vulnerability of Human AML Recurrence”。
圖片來源:Cancer Cell
Bhatia團(tuán)隊(duì)在化療后的多個時間點(diǎn)對患者的骨髓細(xì)胞進(jìn)行采樣,與此同時對利用患者的腫瘤培養(yǎng)出的異種移植物也進(jìn)行采樣。在這兩類樣本中,他們鑒定了一小部分稱為白血病再生細(xì)胞(leukemic regenerating cell, LRC)的細(xì)胞在基因表達(dá)譜上與白血病干細(xì)胞存在著顯著的不同。Bhatia說,“這些白血病再生細(xì)胞實(shí)際上是化療反應(yīng)的產(chǎn)物?!卑籽≡偕?xì)胞僅短暫存在,而且它們的數(shù)量隨著白血病復(fù)發(fā)而下降。這些白血病再生細(xì)胞的一個顯著特征是表達(dá)幾種G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)。他們發(fā)現(xiàn)抑制白血病再生細(xì)胞中特定GPCR基因的表達(dá)可阻止接受化療治療的小鼠出現(xiàn)癌癥復(fù)發(fā)。
Fat fuels aggressive brain cancers
近日,來自卡迪夫大學(xué)和佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),脂肪或許是腦癌腫瘤生長的動力。當(dāng)研究人員對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中不同類型的細(xì)胞進(jìn)行分析后,他們深入研究闡明了推動癌細(xì)胞分裂的機(jī)制,這或?yàn)楹笃陂_發(fā)有效靶向作用惡性腦癌的新型療法提供了新的線索和希望。
研究者Florian Siebzehnrubl說道,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是成年人中最常見的一種惡性腦瘤,目前并沒有有效的治療手段。為何膠質(zhì)母細(xì)胞瘤如此致命?部分原因是相同腫瘤組織中存在許多不同類型的癌細(xì)胞。因此研究人員就想通過研究來理解是什么在為不同的癌細(xì)胞供能,同時研究者也希望能利用相關(guān)研究結(jié)果開發(fā)出改善癌癥患者生存率的靶向性療法。
研究者發(fā)現(xiàn),緩慢分裂的癌細(xì)胞更具侵襲性,且會對癌癥療法產(chǎn)生一定的耐受性,在相同腫瘤組織中,緩慢分裂的細(xì)胞所使用的“燃料”與快速分裂的細(xì)胞并不相同。研究者Siebzehnrubl補(bǔ)充道,快速分裂的癌細(xì)胞常常會利用糖分作為燃料,而緩慢分裂的細(xì)胞則會使用脂肪來產(chǎn)生能量,這一點(diǎn)似乎非常重要,因?yàn)榫徛至训募?xì)胞常常存在于復(fù)發(fā)性腫瘤組織中,這就意味著,這類細(xì)胞是腫瘤死灰復(fù)燃的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
DOI: 10.1038/s41591-018-0201-9
單一的白血病細(xì)胞通常會不斷復(fù)制并且誘發(fā)B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。ˋLL)患者出現(xiàn)致死性復(fù)發(fā),而這種單一的白血病細(xì)胞常常會被工程化設(shè)計(jì)為靶向作用白血病的嵌合抗原受體(CAR)慢病毒,并被注入患者體內(nèi)。近日,一項(xiàng)刊登在國際著名雜志Nature Medicine上的研究報(bào)告中,來自美國賓州佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院(Perelman School of Medicine)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),在一名患者中,通常會進(jìn)入到患者機(jī)體T細(xì)胞中促進(jìn)其搜尋癌癥的CAR慢病毒或許會終止與白血病細(xì)胞的結(jié)合,白血病細(xì)胞中CAR的存在或許能夠給予細(xì)胞通過掩飾CD19分子來躲避治療的目的,而CD19是CARs靶向殺滅癌細(xì)胞的一種特殊蛋白,沒有CD19的白血病細(xì)胞通常會對CAR-T療法產(chǎn)生耐受性,因此單一的白血病細(xì)胞常常會導(dǎo)致患者疾病復(fù)發(fā)。
這項(xiàng)研究中,研究人員所開發(fā)的療法能夠修飾患者自身的免疫T細(xì)胞,而這些T細(xì)胞能被收集并且重編程使其尋找并且破壞患者的癌細(xì)胞,一旦其被輸送到患者機(jī)體中后,這些細(xì)胞就會不斷繁殖并且開始攻擊靶向作用表達(dá)CD19分子的細(xì)胞。
醫(yī)學(xué)博士Marco Ruella說道,我們發(fā)現(xiàn),100%復(fù)發(fā)的白血病細(xì)胞都攜帶有CAR,而其能被用來對T細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾。研究人員對數(shù)百名患者進(jìn)行研究觀察到了患者機(jī)體白血病的發(fā)病機(jī)制,同時也提供了重要的研究證據(jù),即任何微小的變化都可能會對患者預(yù)后產(chǎn)生明顯的影響。研究者指出,一名20歲的患者在2016年的臨床試驗(yàn)中接受了CAR-T療法,在其進(jìn)入臨床試驗(yàn)時,其晚期白血病已經(jīng)復(fù)發(fā)了三次,當(dāng)這名患者接受被修飾后的T細(xì)胞時,在其疾病復(fù)發(fā)之前其疾病完全緩解時間達(dá)到了9個月之久。在大約60%的ALL復(fù)發(fā)患者中,其機(jī)體的癌細(xì)胞并不會表達(dá)CD19,而且在復(fù)發(fā)患者機(jī)體中也并未檢測到CD19的存在,但本文研究中,研究人員通過研究卻發(fā)現(xiàn),白血病細(xì)胞仍然呈現(xiàn)出CAR蛋白的陽性結(jié)果。
DOI: 10.1038/s41467-018-05914-x
根據(jù)貝勒醫(yī)學(xué)院圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究人員的研究,大型基因組分析將某些DNA突變與雌激素受體陽性乳腺癌復(fù)發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)系起來,而其他突變與更好的結(jié)果相關(guān)聯(lián)。這些知識可以幫助預(yù)測哪些患者最有可能患上癌癥,并且可以幫助指導(dǎo)治療決策。它還為新發(fā)現(xiàn)的高危突變患者開辟了更積極的治療方法。
研究人員分析了超過2,500名雌激素受體陽性乳腺癌患者的腫瘤樣本,這是該疾病最常見的形式之一。這些癌細(xì)胞具有與細(xì)胞核中的激素雌激素結(jié)合并驅(qū)動腫瘤生長的受體。這項(xiàng)新研究證實(shí)了過去的研究表明,MAP3K1和TP53基因中相對常見的突變對腫瘤侵襲性有相反的影響。 MAP3K1突變的患者表現(xiàn)良好,而TP53突變的患者可能復(fù)發(fā)。該研究還確定了三種基因--DDR1,PIK3R1和NF1--具有相對不常見的突變,這些突變與癌癥復(fù)發(fā)和擴(kuò)散有關(guān)。
“盡管DDR1和NF1的突變被認(rèn)為是罕見的,但它們與早期復(fù)發(fā)有關(guān),這使得它們在不幸死于該疾病的患者中更為常見,因此可能成為關(guān)鍵的治療靶點(diǎn),”Matthew J. Ellis,MB說。 ,貝勒醫(yī)學(xué)院的BChir博士。 “他們的鑒定也為我們提供了非常重要的分子線索,探討了侵襲性腫瘤行為的本質(zhì)?!薄昂芸赡苓@些基因現(xiàn)在將被納入基因組測試,特別是在開發(fā)針對這些突變的臨床試驗(yàn)時需要如此”Ellis補(bǔ)充道。
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-018-04070-6
腫瘤在初次診斷和治療后復(fù)發(fā)是導(dǎo)致乳腺癌病人死亡的主要原因,因?yàn)樾菝叩哪[瘤細(xì)胞會轉(zhuǎn)移性爆發(fā)。腫瘤微環(huán)境的改變可以促使激活休眠細(xì)胞的信號通路從而導(dǎo)致它們增殖。但是研究人員并不知道涉及轉(zhuǎn)移的休眠乳腺癌細(xì)胞短期及長期存活的過程。
近日,來自美國國立衛(wèi)生院和德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的科學(xué)家在癌癥研究所癌癥生物學(xué)和遺傳學(xué)部Kent W. Hunter和Jeffrey E. Green教授的帶領(lǐng)下發(fā)現(xiàn)自噬是轉(zhuǎn)移性休眠乳腺癌細(xì)胞生存的一種關(guān)鍵機(jī)制。使用藥物或者遺傳學(xué)手段抑制休眠乳腺癌細(xì)胞的自噬可以顯著抑制小鼠以及人類乳腺癌臨床前休眠3D模型中癌細(xì)胞的存活時間以及轉(zhuǎn)移灶的形成。
通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn),研究人員發(fā)現(xiàn)自噬基因自噬相關(guān)基因7(ATG7)是涉及自噬激活的關(guān)鍵基因。從機(jī)制上講,抑制休眠乳腺癌細(xì)胞中的自噬通路導(dǎo)致?lián)p傷線粒體及活性氧的富集,從而導(dǎo)致了癌細(xì)胞凋亡。因此,抑制自噬是一種清除休眠癌細(xì)胞并防止乳腺癌復(fù)發(fā)的潛在機(jī)制之一。
圖片來源:Nat Commun
如何治療癌癥復(fù)發(fā)?
DOI: 10.1016/j.celrep.2019.02.032.
卵巢癌并不是一種最常見的癌癥類型,但其卻屬于致死性最高的一類癌癥,其復(fù)發(fā)率大約為70%,近日一項(xiàng)刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報(bào)告中,來自匹茲堡大學(xué)等多個機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究成功利用一種新型藥物殺滅干細(xì)胞樣的卵巢癌細(xì)胞,從而就有效遏制了卵巢癌的復(fù)發(fā)。
文章中研究者發(fā)現(xiàn),一種名為673A的新型實(shí)驗(yàn)性藥物或能特異性地殺滅干細(xì)胞樣細(xì)胞,這類細(xì)胞常常會在患者化療后逗留;在卵巢癌小鼠模型中,將673A與化療手段相結(jié)合或能明顯改善癌癥小鼠的生存率。醫(yī)學(xué)博士Ronald Buckanovich說道,我們可以將干細(xì)胞樣細(xì)胞想象為種子,其會生根發(fā)芽長成植物,當(dāng)我們在治療癌癥時實(shí)際上類似于“修剪草坪”,但問題是蒲公英總會回來的?;煏?0%-99%的癌細(xì)胞,但干細(xì)胞樣細(xì)胞會躲過化療從而使得患者癌癥復(fù)發(fā),通常11個干細(xì)胞樣的細(xì)胞就能夠形成腫瘤,相比之下,移植5萬個非干細(xì)胞樣癌細(xì)胞而其無法形成腫瘤卻是可能的,研究者指出,實(shí)驗(yàn)性藥物673A能夠通過靶向作用ALDH信號通路來殺滅這些干細(xì)胞樣細(xì)胞,這些細(xì)胞會依賴于該通路來清除快速繁殖所產(chǎn)生的廢棄物。利用673A來治療卵巢癌僅能殺滅大約3%-5%的癌細(xì)胞,但由于這些細(xì)胞是干細(xì)胞樣細(xì)胞,治療的結(jié)果只能是給其重重的一拳。
研究者表示,將人類卵巢癌細(xì)胞注射到小鼠機(jī)體后,給予其化療和673A聯(lián)合療法,其中60%的小鼠在6個月治療后痊愈了,而僅接受化療的小鼠卻僅有10%的發(fā)生了痊愈。研究者發(fā)現(xiàn),673A僅能有效抵御對化療耐受性的腫瘤,當(dāng)將673A和化療結(jié)合起來治療癌癥小鼠時,幾乎三分之二的小鼠在6個月病情發(fā)生了緩解,相比之下,僅接受化療的小鼠會在同一時間段內(nèi)死亡。研究者表示,未來有望將673A與化學(xué)療法聯(lián)合開發(fā)出組合性療法來治療卵巢癌,但目前他們還需要深入研究確定聯(lián)合療法最低的安全劑量,以便能夠更好地降低患者機(jī)體出現(xiàn)的毒性副作用。
DOI: 10.1073/pnas.1803999116
最近,由Allison Gartung博士領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究以卵巢癌模型為研究對象,提出了一種新的抑制腫瘤細(xì)胞化療后復(fù)發(fā)的方法。研究結(jié)果發(fā)表于1月份的《PNAS》雜志上。該研究證實(shí)化療殺死的卵巢癌細(xì)胞誘導(dǎo)周圍的巨噬細(xì)胞釋放大量化學(xué)物質(zhì)。這些被稱為細(xì)胞因子和脂質(zhì)介質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)共同創(chuàng)造了有利于腫瘤生長和存活的環(huán)境。
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“傳統(tǒng)的癌癥療法是一把雙刃劍 - 用于控制癌癥的治療方法也有助于它的生存和發(fā)展,”BIDMC病理學(xué)系博士后研究員Gartung說?!盀榱朔乐鼓[瘤在治療后復(fù)發(fā),必須中和治療產(chǎn)生的碎片固有的腫瘤促進(jìn)活性?!?nbsp;接下來,研究小組發(fā)現(xiàn),一種名為PTUPB的新合成抗炎藥物(專門用于靶向?qū)е录?xì)胞因子和脂質(zhì)介質(zhì)的化學(xué)途徑)能夠阻止巨噬細(xì)胞受到碎片刺激的反應(yīng)。此外,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),PTUPB延長了攜帶卵巢腫瘤的小鼠的生存期并抑制了碎片刺激導(dǎo)致的腫瘤生長。
“化學(xué)療法誘導(dǎo)的細(xì)胞因子和脂質(zhì)的作用長期以來被低估,而卵巢癌患者可能會因?yàn)轶w內(nèi)炎癥因子的抑制而受益?!弊髡哒f道:“雖然需要進(jìn)一步研究,但我們的研究結(jié)果表明,PTUPB可以通過抑制細(xì)胞碎片導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)來補(bǔ)充常規(guī)癌癥治療。
DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-0327
像西妥昔單抗及放射療法等腫瘤靶向療法受到響應(yīng)率低、可能發(fā)生耐藥等因素的限制。在最近一項(xiàng)發(fā)表于《Clinical Cancer Research》的研究中,來自科羅拉多大學(xué)丹佛分校及科羅拉多大學(xué)安舒茨醫(yī)學(xué)院的研究人員在科羅拉多大學(xué)安舒茨醫(yī)學(xué)院放射腫瘤學(xué)科教授Sana D. Karam博士的帶領(lǐng)下研究了EphB4-ephrin-B2促瘤信號在介導(dǎo)EGFR抑制劑和放射療法治療頭頸癌產(chǎn)生耐藥性過程中的作用。
研究人員使用人源頭頸鱗狀細(xì)胞癌(HNSCC)異種移植模型(PDX)和細(xì)胞系檢測了他們的猜想。他們對腫瘤組織進(jìn)行了受體酪氨酸激酶磷酸化檢測,并采用蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn)檢測了EphB4-ephrin-B2的表達(dá)變化。研究人員使用mRNA測序和微陣列數(shù)據(jù)分析對PDX腫瘤和HNSCC細(xì)胞系中與腫瘤細(xì)胞生長、增殖和生存信號通路相關(guān)的基因表達(dá)水平進(jìn)行了檢測。同時,研究人員還使用MTT實(shí)驗(yàn)檢測了EGRF抑制劑和放療不處理或者處理后HNSCC細(xì)胞的活性。
結(jié)果顯示采用標(biāo)準(zhǔn)化療和放療治療失敗的局部惡性HNSCC病人的EphB4和ephrin-B2水平明顯升高。研究人員發(fā)現(xiàn)抑制EphB4-ephrin-B2后采用西妥昔單抗及放射療法治療荷瘤小鼠會產(chǎn)生很顯著的反應(yīng),小鼠生存期也得到延長。同時腫瘤生長抑制伴隨著增殖、促生存信號的下調(diào)以及促凋亡信號的上調(diào)。
該研究表明采用恰當(dāng)?shù)穆?lián)合療法增強(qiáng)治療效果至關(guān)重要。同時抑制EphB4-ephrin-B2并聯(lián)合西妥昔單抗及放射療法具有很好的臨床轉(zhuǎn)化前景,有助于提高這部分產(chǎn)生耐藥性的病人的生存期。