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测量染色体失衡可以澄清癌症的预后

2020-02-18 16:03:12来源:

马萨诸塞州剑桥市-大多数人类细胞具有23对染色体。偏离此数目可能对细胞造成致命性,并且某些遗传性疾病(例如唐氏综合症)是由异常染色体数目引起的。

几十年来,生物学家还知道癌细胞通常很少或过多地复制某些染色体,这种状态被称为非整倍性。在一项新的前列腺癌研究中,研究人员发现,更高的非整倍性水平会导致患者更大的致死率。

凯瑟琳·柯蒂斯和柯蒂斯·大理石研究中心的癌症研究教授安吉莉卡·阿蒙(Angelika Amon)说,这些发现为更准确地预测患者的预后提供了一种可能的方法,并可以用来提醒医生哪些患者可能需要更积极地治疗。科赫综合癌症研究所的成员。

“对我来说,令人兴奋的机会是能够提供治疗信息,因为前列腺癌是如此普遍。”与哈佛大学流行病学副教授Lorelei Mucci共同主持这项研究的阿蒙说。陈公共卫生学院。

Memorial Sloan Kettering癌症中心的研究助理Konrad Stopsack是该论文的主要作者,该论文于5月13日当周在美国国家科学院院刊上发表。科赫研究所研究员Charles Whittaker;特拉维斯·格克(Travis Gerke),莫菲特癌症中心的成员;纽约长老会/威尔·康奈尔医学大学病理学和实验室医学主席Massimo Loda;纪念斯隆·凯特琳纪念馆医学主任Philip Kantoff;也是该研究的作者。

更好的预测

当细胞在分裂过程中错误地对其染色体进行排序时,就会发生非整倍性。当非整倍性发生在胚胎细胞中时,几乎总是对生物体致命。对于人类胚胎,任何染色体的多余拷贝都是致命的,但21号染色体除外,后者会产生唐氏综合症。染色体13和18,导致发育障碍,称为Patau和Edwards综合征;以及X和Y性染色体。性染色体的多余副本可能导致各种疾病,但通常不会致命。

大多数癌症还显示出非常高的非整倍性流行率,这构成了一个悖论:为什么非整倍性会损害正常细胞的生存能力,而非整倍性肿瘤细胞却无法控制地生长?有证据表明,非整倍性使癌细胞更具侵略性,但是很难确切地证明这种联系,因为在大多数类型的癌症中,几乎所有肿瘤都是非整倍性的,因此很难进行比较。

阿蒙说,前列腺癌是探索非整倍性与癌症侵袭性之间联系的理想模型,因为与大多数其他实体瘤不同,许多前列腺癌(25%)不是非整倍性或只有少数染色体改变。这使研究人员可以更轻松地评估非整倍性对癌症进展的影响。

使这项研究成为可能的是哈佛大学T.H.主持的《健康专业人员随访研究和医师健康研究》中的前列腺肿瘤样品的收集。陈公共卫生学院已有30多年的历史。研究人员获得了这些样品的基因测序信息,以及有关前列腺癌是否以及何时扩散到其他器官以及是否死于该疾病的数据。

在Stopsack的带领下,研究人员提出了一种方法,通过将这些样品的基因序列与《癌症基因组图谱》中前列腺基因组的非整倍性数据进行比较,来计算这些样品的非整倍性程度。然后他们可以将非整倍性与患者的预后相关联,他们发现非整倍性程度较高的患者死于该疾病的可能性是其五倍。即使在考虑了格里森评分的差异之后,这也是正确的。格里森评分是在显微镜下测量患者细胞与癌细胞或正常细胞相似的程度的一种测量方法,目前医生正在使用它来确定疾病的严重程度。

研究结果表明,非整倍性的测量可以为正在决定如何治疗前列腺癌患者的医生提供更多信息。

她说:“前列腺癌被严重地过度诊断,并且被严重地过度治疗。”“如此多的人进行了彻底的前列腺切除术,这对人们的生活产生了重大影响。另一方面,每年有成千上万的男性死于前列腺癌。评估非整倍性可能是帮助告知风险分层和治疗的另一种方法,特别是那些患有格里森评分高,因此死于癌症的风险较高的人。”

阿蒙目前正在与哈佛大学的研究人员合作。陈公共卫生学院探讨是否可以从小型活检样本中可靠地测量非整倍性。

非整倍体与癌症侵袭性

研究人员发现,在前列腺肿瘤中最常见的非整倍体染色体是7号和8号染色体。他们现在正在尝试寻找位于那些染色体上的特定基因,这些基因可能帮助癌细胞存活和扩散,并且他们还在研究为什么某些前列腺癌的非整倍性水平更高。

穆奇说:“这项研究突出了跨学科,团队科学方法解决前列腺癌悬而未决问题的优势。”“我们计划在临床上将这些发现转化为前列腺活检标本,并通过实验来理解为什么非整倍性会发生在前列腺肿瘤中。”

大多数患者的非整倍性水平较低的另一种癌症是甲状腺癌,因此Amon现在希望研究非整倍性水平较高的甲状腺癌患者是否也具有较高的死亡率。

她说:“极少的甲状腺肿瘤具有高度侵袭性和致死性,我开始怀疑这些肿瘤是否具有非整倍性。”