晚期前列腺癌男性的標(biāo)準(zhǔn)治療方法是雄激素剝奪治療。雄激素是促進(jìn)前列腺細(xì)胞生長(zhǎng)的激素。用藥物或手術(shù)清除它們會(huì)導(dǎo)致前列腺縮小90%。
然而,剩余的細(xì)胞最終可能使腫瘤再生,并且當(dāng)它們復(fù)發(fā)時(shí),腫瘤通常對(duì)進(jìn)一步的激素治療有抵抗力。它也更可能傳播到其他器官(轉(zhuǎn)移)。
Memorial Sloan Kettering研究人員的一項(xiàng)新研究提供了有關(guān)前列腺如何能夠如此迅速再生的見解。這并不是科學(xué)家最初期望的。
“大多數(shù)人,包括我在內(nèi),希望能夠找到干細(xì)胞,負(fù)責(zé)再生腺體罕見的人口,說(shuō):” 查爾斯·索耶斯,人類腫瘤及發(fā)病計(jì)劃在MSK的主席和紙張的通訊作者,5月1日公布在科學(xué)雜志上?!暗@種情況并非如此。”
他說(shuō),取而代之的是,激素剝奪治療后幾乎所有保留的細(xì)胞都有助于前列腺的再生。其中大多數(shù)是腔細(xì)胞,它們形成中空器官的內(nèi)部。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)醫(yī)生對(duì)前列腺癌治療的看法產(chǎn)生了影響。
研究人員借助一種稱為單細(xì)胞RNA測(cè)序(scRNA seq)的強(qiáng)大技術(shù)進(jìn)行了發(fā)現(xiàn)。這種分析方法使科學(xué)家能夠一次識(shí)別組織中許多單個(gè)細(xì)胞中哪些基因被打開。該團(tuán)隊(duì)與斯隆·凱特琳研究所(Sloan Kettering Institute)的Dana Pe'er實(shí)驗(yàn)室和Broad研究所的Aviv Regev 實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家合作,對(duì)小鼠前列腺中的近14,000個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了scRNA測(cè)序。從這些數(shù)據(jù),他們能夠完全繪制出正常小鼠前列腺中發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞類型。
有了這些信息,他們便可以確定在接受雄激素剝奪療法的小鼠中,哪些細(xì)胞類型保留在前列腺中,當(dāng)雄激素恢復(fù)后,哪些細(xì)胞類型可以分裂成再生腺。
從這些分析中可以明顯看出,前列腺中幾乎所有的腔細(xì)胞都在分裂,而不僅僅是一個(gè)子集,這是干細(xì)胞群體主要負(fù)責(zé)腺體再生的預(yù)期。
而且,腔細(xì)胞(其典型功能是分泌液體)具有明顯的能力,而這些能力是荷爾蒙完整的動(dòng)物通常不具備的。
“他們變得更加干細(xì)胞樣,說(shuō):” 沃特Karthaus,在索耶斯實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)博士后論文的第一作者?!霸跊]有雄激素影響其基因表達(dá)的情況下,它們可以自由打開其他基因并獲得再生特性。”
除了老鼠的工作外,研究人員還在取自接受過(guò)前列腺癌治療的男性的前列腺組織上進(jìn)行了scRNA seq測(cè)序。他們發(fā)現(xiàn)了類似的管腔前列腺細(xì)胞,已經(jīng)獲得了干細(xì)胞的特性。這意味著小鼠的真實(shí)情況也可能與男人的真實(shí)情況相同。
這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)與干細(xì)胞如何再生和修復(fù)組織的經(jīng)典模型相矛盾。通過(guò)這種思維,干細(xì)胞是一種罕見且特殊的細(xì)胞類型,可以產(chǎn)生許多細(xì)胞類型,但仍具有增殖能力。但是最近的研究(包括現(xiàn)在的這項(xiàng)研究)質(zhì)疑這種模型在不同器官中的適用范圍。這項(xiàng)研究表明,至少在前列腺中,完全分化的細(xì)胞可以在適當(dāng)?shù)臈l件下變成干細(xì)胞。
索耶實(shí)驗(yàn)室的先前工作表明,某些前列腺癌細(xì)胞具有改變其身份的能力。這稱為譜系可塑性。例如,他們可以重新編程以成為一種不需要雄激素生存的前列腺細(xì)胞。譜系可塑性是前列腺癌細(xì)胞最終發(fā)展出對(duì)激素阻斷療法的抵抗力的重要方式。
最新發(fā)現(xiàn)對(duì)治療意味著什么是一個(gè)懸而未決的問題,但可能會(huì)有重大影響。
索耶斯博士說(shuō):“剝奪雄激素的療法可能是一把雙刃劍?!?“許多細(xì)胞死亡,但持久的細(xì)胞獲得了這種特性?!?/strong>
Karthaus博士補(bǔ)充說(shuō):“在治療過(guò)程中,我們有可能將前列腺癌推向更像祖細(xì)胞的狀態(tài)?!?/p>
該團(tuán)隊(duì)的下一個(gè)工作將是確定控制此開關(guān)的分子和細(xì)胞線索,以期希望開發(fā)出將其關(guān)閉的方法。
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