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研究表明了癌细胞适应性的潜在机制

2019-01-12 18:55:05 • 来源：

就像一群细菌或动物一样，肿瘤内的癌细胞必须进化才能存活。例如，一剂化疗可能杀死数十万个癌细胞，但具有独特突变的单个细胞可以存活下来，并迅速产生一批新的耐药细胞，使癌症难以对抗。

研究表明了癌细胞适应性的潜在机制

现在，索尔克研究所的科学家们已经发现了癌症是如何随着时间的推移而产生耐药性的细节。这种现象的发生是因为同一肿瘤中的癌细胞不是同源的——这些细胞有轻微的遗传变异或多样性。这项发表在10月20日《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的新研究显示，乳腺癌细胞RNA(解码基因并产生蛋白质的分子)的变异如何帮助癌症以比之前认为的更快的速度进化。这些新发现可能会指向一个“开关”，关闭癌细胞的这种多样性——从而产生耐药性。

“这是一个自然的固有财产,在community-whether人,细菌或电路小数量的成员可能会生存不同类型的不可预料的环境压力通过维护其成员之间的差异,”说,这项新的研究的资深作者,贝弗利爱默生,沙克的监管生物学教授实验室和持有人的埃德温·k·亨特椅子。“癌症通过这种多样化战略来培养耐药性。”

该研究的第一作者、索尔克研究所的科学家费尔南多·洛佩兹-迪亚兹和他的研究小组的目标不是寻找单一的基因或癌症治疗的靶向途径，而是要揭示癌细胞复制的多样化“开关”，这种“开关”是指癌细胞在复制过程中彼此之间存在微小差异。关闭这个细胞过程将剥夺癌症在药物治疗中生存的能力。

“癌症不是一个细胞，而是一个生态系统，一个细胞群落，”艾默生说。“这项研究为找到一种潜在的方法来理解和调节化疗期间细胞的多样性和适应性以减少耐药性奠定了基础。”

发现组癌细胞如何实现功能多样化(通过RNA)化疗,生存Lopez-Diaz给菜肴人类前和转移性乳腺癌细胞的抗癌药物紫杉醇一周然后把药物几个星期,模仿一个癌症病人的治疗周期。存活下来的细胞——通常是百万分之一或百万分之二的细胞——开始重新繁殖，但RNA发生了微妙的变化，这可能使它们能够在未来服用抗癌药物后存活下来。

由协作推动生物信息学的边界由Mei-Chong温迪·李和纳德布尔曼德加州大学,圣克鲁斯绘制超过80000件每新癌症cell-typically RNA,单细胞研究其他方法看数百或RNA片段来区分相当不同的细胞。这份异常详尽的清单帮助研究人员梳理出接受化疗的同代癌细胞之间的细微差异，并绘制出癌细胞群落如何通过RNA增加其成员之间的多样性。

Lopez-Diaz说:“我们发现在化疗后，生物多样性得到了压倒性的恢复，这无法用预期的机制来解释。”“这里还发生了其他一些事情，我们现在知道要寻找癌细胞多样性的‘魔法石’。”

当研究小组分析存活癌细胞系的基因表达谱时，他们再次感到惊讶。艾默生说:“我们认为它们看起来就像压力下的细胞，只是发生了一些变化。”“相反，在几次种群翻倍后，它们会回到正常的基因表达模式，并迅速恢复药物敏感性。”爱默生推测，这种适应性行为让这群癌细胞为下一个意料之外的威胁做好准备。

这篇论文的另一个有趣发现是，接受化疗的癌前细胞存活和增殖的比例很高，比正常细胞和癌细胞都要高。这导致癌前细胞一旦变成肿瘤就变得更耐药。Lopez-Diaz说:“癌症前期细胞在接受化疗时进化得更快，产生了更强的耐药性。”“利用我们在这里获得的知识和视角，现在可以更详细地探索这一发现和其他发现。”

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